Ett hälsosamt mikrobiom bygger ett starkt immunsystem som kan hjälpa till att besegra Covid-19 Mikroberna som lever i tarmen är nyckeln till god hälsa. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

Du kanske inte vet det, men du har en armé av mikrober som bor i dig som är nödvändiga för att bekämpa hot, inklusive viruset som orsakar COVID-19.

Under de senaste två decennierna har forskare lärt sig att våra kroppar är hem för fler bakterieceller än mänskliga. Denna grupp av bakterier som lever i och på oss - kallad mikrobiomen - liknar ett företag där varje mikrobart utför specialiserade jobb men alla arbetar för att hålla oss friska. I tarmen balanserar bakterierna immunsvaret mot patogener. Dessa bakterier säkerställer att immunsvaret är effektivt men inte så våldsamt att det orsakar säkerhetsskador på värden.

Bakterier i våra tarmar kan framkalla ett effektivt immunsvar mot virus som inte bara infekterar tarmen, t.ex. norovirus och rotavirus, men också de som infekterar lungorna, såsom influensaviruset. De fördelaktiga tarmmikroberna gör detta genom att beställa specialiserade immunceller att producera potenta antivirala proteiner som i slutändan eliminerar Virala infektioner. Och kroppen hos en person som saknar dessa fördelaktiga tarmbakterier kommer inte att ha lika starkt immunsvar på invaderande virus. Som ett resultat kan infektioner bli okontrollerade och ta en hälsoavgift.

Jag är en mikrobiolog fascinerad av hur bakterier formar människors hälsa. Ett viktigt fokus för min forskning är att ta reda på hur de välgörande bakterier som befolkar våra tarmar bekämpar sjukdomar och infektioner. Mitt senaste arbete fokuserar på länken mellan en viss mikrob och svårighetsgraden av COVID-19 hos patienter. Mitt slutmål är att ta reda på hur man kan förbättra tarmmikrobiomet med diet för att framkalla ett starkt immunsvar - inte bara för SARS-CoV-2 utan för alla patogener.


innerself prenumerera grafik


Varför ett hälsosamt mikrobiom bygger ett starkt immunsystem som kan hjälpa till att besegra covid-19Bra bakterier hjälper immunförsvaret att avvärja skadliga mikrober. chombosan / iStock / Getty Images Plus

Hur håller bosatta bakterier dig frisk?

Vårt immunförsvar är en del av ett komplext biologiskt svar mot skadliga patogener, såsom virus eller bakterier. Men eftersom våra kroppar är bebodda av biljoner av mestadels fördelaktiga bakterier, virus och svampar, är aktivering av vårt immunsvar tätt reglerat för att skilja mellan skadliga och hjälpsamma mikrober.

Våra bakterier är spektakulära följeslagare som flitigt hjälper till att försvara vårt immunförsvar för att bekämpa infektioner. En seminalstudie visade att möss behandlade med antibiotika som eliminerar bakterier i tarmen uppvisade nedsatt immunsvar. Dessa djur hade lågt antal vita blodkroppar som bekämpar virus, svaga antikroppssvar och dålig produktion av ett protein som är viktigt för bekämpa virusinfektion och modulera immunsvaret.

I en annan studiemöss matades Lactobacillus bakterier, som vanligtvis används som probiotiska i fermenterad mat. Dessa mikrober minskade svårighetsgraden av influensainfektion. De Lactobacillus-behandlade möss gick inte ner i vikt och hade endast mild lungskada jämfört med obehandlade möss. På liknande sätt har andra funnit att behandling av möss med Lactobacillus skyddar mot olika undertyper av påverka virus och humant respiratoriskt syncytialt virus - huvudorsaken till viral bronkiolit och lunginflammation hos barn.

Varför ett hälsosamt mikrobiom bygger ett starkt immunsystem som kan hjälpa till att besegra covid-19Fermenterade livsmedel som kimchi, röda rödbetor, äppelcidervinäger, kokosmjölksyoghurt, gurkagurka och surkål kan hjälpa till att ge goda bakterier. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Kronisk sjukdom och mikrober

Patienter med kroniska sjukdomar inklusive typ 2-diabetes, fetma och hjärt-kärlsjukdom uppvisar ett hyperaktivt immunsystem som inte känner igen en ofarlig stimulans och är kopplad till ett förändrat tarmmikrobiom.

I dessa kroniska sjukdomar saknar tarmmikrobiomet bakterier som aktiveras immunceller som blockerar svaret mot ofarliga bakterier i våra tarmar. Sådan förändring av tarmmikrobiomet observeras också i barn som levereras med kejsarsnitt, individer som konsumerar en fattig diet och äldre.

I USA var 117 miljoner individer - ungefär hälften av den vuxna befolkningen - lider av typ 2-diabetes, fetma, hjärt-kärlsjukdom eller en kombination av dem. Det antyder att hälften av amerikanska vuxna har en felaktig mikrobiomarmé.

Forskning i mitt laboratorium fokuserar på att identifiera tarmbakterier som är kritiska för att skapa ett balanserat immunsystem, som bekämpar livshotande bakterie- och virusinfektioner, samtidigt som de tolererar de fördelaktiga bakterierna i och på oss.

Med tanke på att kosten påverkar mångfalden av bakterier i tarmen, mina labstudier visar hur diet kan användas som en terapi för kroniska sjukdomar. Med hjälp av olika livsmedel kan människor flytta tarmmikrobiomet till ett som ökar ett hälsosamt immunsvar.

En bråkdel av patienter som är infekterade med SARS-CoV-2, det virus som orsakar COVID-19-sjukdomen, utvecklar allvarliga komplikationer som kräver sjukhusvistelse på intensivvårdsavdelningar. Vad har många av dessa patienter gemensamt? Gammal ålder och kroniska dietrelaterade sjukdomar som fetma, typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdom.

Svarta och Latinx-personer påverkas oproportionerligt av fetma, typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdom, som alla är kopplade till dålig näring. Således är det inte en slump att dessa grupper har drabbats av fler dödsfall från COVID-19 jämfört med vita. Detta är fallet inte bara i USA utan också i Storbritannien.

Upptäcka mikrober som förutsäger COVID-19 svårighetsgrad

COVID-19-pandemin har inspirerat mig att flytta min forskning och utforska tarmmikrobiomets roll i det alltför aggressiva immunsvaret mot SARS-CoV-2-infektion.

Mina kollegor och jag har antagit att kritiskt sjuka SARS-CoV-2-patienter med tillstånd som fetma, typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdom uppvisar ett förändrat tarmmikrobiom som förvärrar akut respiratoriskt distress-syndrom.

Akut andningsnedsyndrom, en livshotande lungskada, hos SARS-CoV-2-patienter tros utvecklas från en dödlig överreaktion av immunsvaret kallas a cytokin storm som orsakar en okontrollerad översvämning av immunceller i lungorna. Hos dessa patienter orsakar deras eget okontrollerade inflammatoriska immunsvar snarare än viruset i sig svår lungskada och multiorganfel som leder till döden.

Flera studier beskrivs i en ny recension har identifierat ett förändrat tarmmikrobiom hos patienter med COVID-19. Identifiering av specifika bakterier inom mikrobiomen som kan förutsäga COVID-19-allvar saknas dock.

För att ta itu med denna fråga rekryterade mina kollegor och jag COVID-19 sjukhuspatienter med svåra och måttliga symtom. Vi samlade avföring och salivprover för att avgöra om bakterier i tarmen och oralt mikrobiom kunde förutsäga COVID-19-svårighetsgraden. Identifieringen av mikrobiommarkörer som kan förutsäga de kliniska resultaten av COVID-19-sjukdomen är nyckeln till att prioritera patienter som behöver akut behandling.

Vi demonstrerade, i en artikel som ännu inte har granskats av kollegor, att sammansättningen av tarmmikrobiomet är den starkaste prediktorn för COVID-19-svårighetsgraden jämfört med patientens kliniska egenskaper som vanligtvis används för att göra det. Specifikt identifierade vi att närvaron av en bakterie i avföringen - kallad Enterococcus faecalis- var en robust prediktor för COVID-19 svårighetsgrad. Inte överraskande, Enterococcus faecalis har förknippats med kronisk inflammation.

Enterococcus faecalis från avföring kan odlas utanför kroppen i kliniska laboratorier. Således är en E. faecalis test kan vara ett kostnadseffektivt, snabbt och relativt enkelt sätt att identifiera patienter som sannolikt behöver mer stödjande vård och terapeutiska ingrepp för att förbättra deras överlevnadschanser.

Men det är ännu inte klart från vår forskning vad som är bidraget från det förändrade mikrobiomet i immunsvaret mot SARS-CoV-2-infektion. En ny studie har visat det SARS-CoV-2-infektion utlöser en obalans i immunceller kallas T-reglerande celler som är kritiska för immunbalansen.

Bakterier från tarmmikrobiomet är ansvariga för korrekt aktivering av dessa T-regler celler. Således måste forskare som jag ta upprepade avföring, saliv och blodprover under en längre tidsram för att lära sig hur det förändrade mikrobiomet som observerats hos COVID-19-patienter kan modulera COVID-19-sjukdomens svårighetsgrad, kanske genom att förändra utvecklingen av T- reglerande celler.

Som latinsk forskare som undersöker interaktioner mellan kost, mikrobiom och immunitet måste jag betona vikten av bättre politik för att förbättra tillgången till hälsosam mat, vilket leder till ett hälsosammare mikrobiom. Det är också viktigt att designa kulturellt känsliga dietinterventioner för Black- och Latinx-samhällen. Även om en diet av god kvalitet kanske inte förhindrar SARS-CoV-2-infektion, kan den behandla de underliggande tillstånden relaterade till dess svårighetsgrad.

takeaways

  • Din tarm är hem för biljoner bakterier som är viktiga för att hålla dig frisk.

  • Några av dessa mikrober hjälper till att reglera immunsystemet.

  • Ny forskning, som ännu inte har granskats av kollegor, visar att förekomsten av vissa bakterier i tarmen kan avslöja vilka människor som är mer utsatta för ett allvarligare fall av COVID-19.

Om författaren

Ana Maldonado-Contreras, biträdande professor i mikrobiologi och fysiologiska system, University of Massachusetts Medical School

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

 

Relaterade böcker:

Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma

av Bessel van der Kolk

Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.

Klicka för mer info eller för att beställa

Breath: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.

Klicka för mer info eller för att beställa

Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning

av Steven R. Gundry

Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging

av Joel Greene

Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta

av Dr Jason Fung och Jimmy Moore

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa