Микробиом дыхательных путей

Микробиом — это наша вторая сущность, которая очень удачно дополняет или заменяет функции и возможности человеческого организма, а в старости сопровождает и регулирует умирание. Дыхательные пути тоже имеют свое общество дружественных микроорганизмов: они есть не только в носу или гортани, а даже в легких, которые совсем недавно считались стерильными! Он играет роль в возникновении, тяжести, течении инфекционных, неинфекционных, хронических респираторных заболеваний; регулирует местный иммунный и противовоспалительный ответ.

Микробиом ДШ имеет много «подразделений» с разным составом микроорганизмов. Микробиом носа подобен такой коже. Легочный связан с микробиомом пищеварительного тракта, зависит от рациона питания и использования антибиотиков. Большинство поверхности легких (альвеолы) покрыто веществом, которое оказывает бактериостатическое действие против отдельных видов бактерий. Микробы в гортани, трахеях, бронхах или на альвеолах отличаются между собой, хотя постоянно мигрируют из одного участка в другой. В общем, происходит постоянное движение и обмен микроорганизмами по всей протяженности ДШ.

Общим для всех участков является малое количество микроорганизмов, но высокое разнообразие видов. У них всегда есть «образцы» хороших и нейтральных бактерий, которые способны быстро увеличить свое количество, если условия изменятся к лучшему.

Состав микробиому зависит от работоспособности иммунной системы, имеющихся заболеваний. И наоборот: от микробиомы зависят болезни человека и состояние его иммунной системы. Микробиота меняется с возрастом, особенно глубокие изменения происходят у пожилых людей. Первые микроорганизмы ребенок получает от мамы во время родов и грудного вскармливания. Малыши, которых мамы вскармливали своим молоком, имеют другие бактерии в верхних ДШ и менее подвержены респираторным заболеваниям, астме, аллергии, чем те, которых выращивали искусственно.

Связь между грудным вскармливанием и микробиомом ДШ находится в кишечнике: материнское молоко с последующим добавлением растительных продуктов с клетчаткой формируют здоровый микробиом кишечника с большим количеством лакто-ибифидобактерий, Bacteroides.

Такой микробиом производит много короткоцепочечных жирных кислот (ацетата, пропионата, бутирата), которые с кровью мигрируют в легкие. Эти кислоты способны регулировать иммунный ответ в легких: снижать выработку лимфоцитов Th-2, эозинофилов, цитокинов – клеток и веществ, которые могут способствовать развитию астмы и аллергии. Это лишь один из механизмов регуляции иммунитета микробиомом, на самом деле их несколько.

Микробиом пищеварительной системы также влияет собственно на состав микробиому ДШ. Оба они стимулируют формирование иммунной системы и эпителия ДШ. Чем с большим разнообразием микробов мы сталкиваемся в детстве, тем большую защиту будем иметь от астмы и других хронических респираторных заболеваний. Логика здесь такова: больше микробов — более развитая (тренированная) иммунная система, следовательно, меньше заболеваний ДЖД. Как следствие, меняется кислотность, вентиляция, количество и вязкость слизи.

Новыми условиями среды пользуются бактерии: нейтральные и патогенные. Они питаются продуктами воспаления (слизью), веществами, поступающими в легкие из-за увеличенной проницаемости сосудов. Организм на появление новых бактерий реагирует повышенным воспалением, что создает циклический механизм воспаления (болезни). При этом происходит уменьшение разнообразия микробиому: каких-то одних бактерий становится значительно больше, количество всех других уменьшается.

В легких и бронхах инфекция развивается гораздо реже, чем в носоглотке, но чаще смертельной. Попадание бактерий из носоглотки в легкие у молодых людей обычно кратковременно из-за мощного действия иммунной системы и стойкого микробиома, а у пожилых людей часто заканчиваются тяжелой пневмонией. Что здесь играет основную роль — возрастные изменения микробиому или иммунной системы, и как они связаны, пока неизвестно.

А вот между воспалением легких и состоянием микробиому кишечника точно есть взаимная связь: эти два органа обмениваются иммунологической информацией и даже бактериями! Кишечные бактерии, такие как Bacteroidetes и Enterobacteriaceae, могут перемещаться через «дырявую» (поврежденную воспалением) стенку толстой кишки и достигать легких, вызывая инфекцию и острое повреждение легких. Мигрируют из кишечника в легкие также иммунные клетки (Т-клетки), липополисахариды и короткоцепочечные кислоты, вырабатываемые кишечными бактериями. Они перемещаются к эпителию дыхательных путей и обеспечивают защиту и противовоспалительное действие. Исследования подтверждают, что истощение кишечной микробиоты вызывает тяжелую пневмонию, а ее восстановление позволяет преодолеть пневмонию, подавляет воспаление и в легких, и в кишечнике.

В ней всегда находится большое количество потенциально патогенных бактерий (S. pneumoniae, H. Influenzae, S. аureus) и патогенов, связанных с ОРВИ. Ринит, фарингит и тонзиллит вызывает группа разнообразных вирусов и бактерий: гемолитический β-стрептококк, риновирусы, аденовирусы, герпесвирусы, коронавирусы и другие.

Отит, острое воспаление у среднего уха, чаще всего Pneumococcus, Haemophilus, Staphylococcus из носоглотки в ухо.

Пазухи вокруг носа являются отдельной микробиомной областью, но могут быть загрязнены микробиотой носовой и полости рта (Pneumococcus, Haemophilus, Streptococcus). Обычно этому предшествует накопление секрета с закладкой воздухоносных путей. Из этого всего можно сделать вывод, что и в детстве, и во взрослом возрасте, и в старости мы можем влиять на здоровье дыхательной системы прежде всего через кишечник — то есть через пищу. Именно пища является основным фактором, формирующим микробиом кишечника. Ему нужна пища с растворимой и нерастворимой клетчаткой: цельнозерновые блюда, овощи, фрукты, зелень, дикорастущие травы, грибы. Полезны продукты брожения и квашения: квашеные овощи, фрукты, дикие растения, грибы; квас и другие похожие напитки.

Материнское молоко — лучшая еда для грудных детей и защищает их от респираторных болезней. Для формирования устойчивого микробиому и адекватной иммунной системы в органах дыхания очень важен контакт ребенка с большим разнообразием микробов, имеющихся в окружающей среде. Это значительно увеличит шансы иметь хорошее здоровье на протяжении всей жизни.

Елена ЛАШКОВА, кандидат биологических наук