Новое исследование серповидно-клеточной анемии (ВСС) показало, что использование антибиотиков для истощения микробиома организма может предотвратить острый серповидно-клеточный кризис и предложить первую эффективную стратегию предотвращения долгосрочных осложнений болезни, таких как органная недостаточность. Исследование, проведенное учеными из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна и системы здравоохранения Монтефиоре, также может привести к лучшему лечению других воспалительных заболеваний кровеносных сосудов, включая септический шок. Результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature.
Чтобы узнать, доктор. Команда Френетта провела исследования на мышиной модели SCD. Они обнаружили, что у мышей SCD было в пять раз больше старых нейтрофилов, чем у здоровых контрольных мышей. Когда исследователи истощили микробиоту мышей SCD с помощью антибиотиков, они наблюдали резкое снижение нейтрофилов, но не других белых клеток, таких как моноциты, Т-клетки и В-клетки. Более того, введение антибиотиков мышам SCD, по-видимому, предотвращало серповидно-клеточный кризис: взаимодействие между нейтрофилами и эритроцитами было заметно снижено у мышей SCD с истощенной микробиотой, что привело к улучшению местного кровотока и значительному увеличению выживаемости этих мышей.
"Что было для нас самым удивительным и захватывающим, так это влияние антибиотиков на хроническое повреждение тканей," сказал доктор. Frenette. "Мы обнаружили, что увеличение селезенки мышей SCD было значительно снижено у животных с истощенной микробиотой, а анализ печени показал значительное снижение повреждений печени, включая воспаление, рубцевание и гибель тканей. Это первый случай, когда было обнаружено, что что-либо влияет на повреждение органа, которое может быть настолько разрушительным при SCD."
Затем исследователи изучили септический шок – еще одно серьезное заболевание крови, в котором активированные провоспалительные нейтрофилы играют роль. Сепсис поражает более одного миллиона американцев каждый год и убивает до половины из них. Чтобы вызвать септический шок, контрольные мыши и мыши с истощенной микробиотой получали дозу бактериального токсина, которая обычно была бы смертельной. У контрольных мышей обнаружены агрегаты нейтрофилов и скопление нейтрофильной ДНК, что способствует смерти от септического шока; но мыши с истощенной микробиотой в основном не имели нейтрофильных осложнений и выживали.
"Замечательно," сказал доктор. Frenette, "мы могли бы предотвратить переживание септического шока у мышей с истощенной микробиотой, если бы мы ввели им старые нейтрофилы, но не если бы мы ввели такое же количество молодых нейтрофилов. Таким образом, истощение микробиоты может помочь против воспалительных заболеваний крови в дополнение к SCD."
Наконец, исследователи выяснили, могут ли их результаты на мышах иметь отношение к людям с ВСС. С помощью программы борьбы с серповидноклеточными заболеваниями Детской больницы в Монтефиоре (CHAM) они взяли образцы крови у девяти здоровых детей и у 34 пациентов с внезапной сердечной смертью: 11 пациентов ежедневно принимали пенициллин для предотвращения инфекций, как это рекомендовано для детей с SCD в возрасте пяти лет и младше; остальные 23 пациента с ВСС не принимали пенициллин в течение как минимум двух месяцев.
В соответствии с результатами, полученными на мышах SCD, у детей с SCD, не принимавших пенициллин, было гораздо больше циркулирующих нейтрофилов старшего возраста по сравнению со здоровыми детьми, которые служили в качестве контроля. Затем исследователи сравнили уровни нейтрофилов в двух группах детей с ВСС – у тех, кто принимал пенициллин, и у тех, кто не принимал препарат, – и обнаружили гораздо меньшее количество старых нейтрофилов в крови тех, кто принимал пенициллин.
"Ежедневный прием пенициллина для пациентов с ВСС моложе пяти лет действительно эффективен для предотвращения инфекций," сказал доктор. Frenette. "Наше исследование предполагает, что пенициллин и другие антибиотики могут играть еще более широкую роль в потенциально полезном для пожилых пациентов. В сотрудничестве с Deepa Manwani, M.D., который руководит программой CHAM по борьбе с серповидноклеточными заболеваниями, мы надеемся провести клинические испытания, чтобы определить, могут ли антибиотики помочь пациентам с ВСС, предотвращая серповидноклеточный кризис и долгосрочное повреждение органов, связанное с этим заболеванием."