Odkrycie sugeruje sposób kompensacji uszkodzeń układu odpornościowego niemowląt spowodowanych przez antybiotyki
Inozyna jako klucz do przywrócenia odporności po antybiotykoterapii u noworodków
W 2017 roku naukowcy z Cincinnati Children’s ujawnili, że stosowanie antybiotyków u noworodków w celu ochrony przed niebezpiecznymi infekcjami może mieć długoterminowe konsekwencje — trwałe niedorozwinięcie układu odpornościowego, zwiększające podatność dzieci na powikłania związane z późniejszymi zakażeniami dróg oddechowych.
W badaniu opublikowanym 9 czerwca 2025 roku w czasopiśmie Cell opisano mechanizmy stojące za tymi zaburzeniami immunologicznymi i zaproponowano potencjalną metodę ich odwracania lub minimalizacji ryzyka.
„To niezwykłe odkrycie wskazuje, że możemy chronić niemowlęta z grupy ryzyka poprzez ukierunkowaną suplementację” — mówi dr Hitesh Deshmukh, neonatolog z Perinatal Institute w Cincinnati Children’s. „Przetestowaliśmy suplement, który przyniósł pozytywne rezultaty u myszy, ale konieczne są dalsze badania i potwierdzenie skuteczności u ludzi, zanim będzie można sformułować kliniczne rekomendacje”.
Obosieczny miecz antybiotyków
Większość badań została przeprowadzona w ciągu czterech lat przez studentów MD/PhD: Jake’a Stevensa i Ericę Culberson — oboje są stypendystami programu Albert B. Sabin w Cincinnati Children’s. Odkryli oni, że niemowlęta narażone na antybiotyki rozwijają mniejszą liczbę wyspecjalizowanych limfocytów T pamięci w płucach — kluczowych obrońców układu odpornościowego w walce z infekcjami oddechowymi.
„Odkryliśmy, że mikrobiota jelitowa działa jak nauczyciel dla rozwijającego się układu odpornościowego” — mówi Culberson. „Kiedy antybiotyki zakłócają ten proces edukacyjny, to jakby usunąć kluczowe rozdziały z podręcznika. Układ odpornościowy nie uczy się, jak skutecznie walczyć z infekcjami oddechowymi” — dodaje Stevens.
Historia dwóch niemowląt
Badacze porównali dane dotyczące myszy i ludzkich noworodków eksponowanych na ampicylinę, gentamycynę i wankomycynę — antybiotyki często stosowane u kobiet w ciąży i noworodków — z danymi dzieci, które nie otrzymywały antybiotyków i zachowały naturalną mikroflorę jelitową. Różnice były uderzające:
- Niemowlęta narażone na antybiotyki (zarówno myszy, jak i ludzie) miały znacząco mniejszą liczbę ochronnych limfocytów CD8+ w płucach
- Wykazywały osłabioną zdolność do tworzenia komórek pamięci rezydujących w tkankach, które zapewniają szybką odpowiedź immunologiczną
- W modelu myszy deficyty odporności utrzymywały się w dorosłości, sugerując trwałe zmiany w rozwoju układu odpornościowego
Mikrobiologiczne powiązanie
Zespół badawczy zidentyfikował konkretny mechanizm łączący bakterie jelitowe z odpornością płuc. Odkryto, że Bifidobacterium, korzystna bakteria powszechnie występująca w jelitach zdrowych niemowląt, produkuje cząsteczkę zwaną inozyną. Ten metabolit pełni rolę sygnału regulującego rozwój komórek odpornościowych.
„Inozyna działa jak molekularny posłaniec” — wyjaśnia Deshmukh. „Podróżuje z jelit do rozwijających się komórek odpornościowych, informując je, jak prawidłowo dojrzewać i przygotowywać się na przyszłe infekcje”.
Gdy antybiotyki eliminują korzystne bakterie, poziom inozyny spada, a komórki odpornościowe nie otrzymują odpowiednich sygnałów rozwojowych. Naukowcy ustalili, że ten proces zakłóca działanie białka NFIL3 — głównego regulatora odpowiedzialnego za dojrzewanie i funkcję limfocytów T.
Od myszy do ludzi — uniwersalny mechanizm
Stevens i Culberson potwierdzili swoje odkrycia u ludzi. Analiza tkanki płucnej niemowląt zmarłych z różnych przyczyn wykazała, że dzieci narażone na działanie antybiotyków miały podobne deficyty odpornościowe jak myszy.
Ludzkie niemowlęta miały mniej limfocytów T pamięci swoistych dla wirusa grypy w płucach i wykazywały ograniczoną zdolność do skutecznej odpowiedzi immunologicznej na ekspozycję na białka wirusowe. Wzorce ekspresji genów przypominały te obserwowane u osób starszych, które również są podatne na infekcje dróg oddechowych.
Potencjalne rozwiązanie: suplementacja inozyną
Co najbardziej obiecujące, gdy zespół podawał inozynę niemowlętom myszy wcześniej eksponowanym na antybiotyki, obserwowano znaczną poprawę funkcji odpornościowych. Leczenie:
- Przywracało prawidłowe wzorce rozwoju limfocytów T
- Poprawiało formowanie komórek pamięci
- Zwiększało odporność na zakażenie wirusem grypy
- Zmniejszało ciężkość choroby w przypadku infekcji
Kolejne kroki
Deshmukh i współpracownicy podkreślają, że antybiotyki są nadal lekami ratującymi życie i powinny być stosowane, gdy są medycznie konieczne.
„Jednak nasze odkrycia sugerują, że lekarze powinni ostrożnie podchodzić do stosowania antybiotyków w czasie ciąży i wczesnego okresu niemowlęcego oraz rozważać interwencje probiotyczne lub prebiotyczne wspierające zdrowy rozwój mikrobiomu” — zaznacza Deshmukh.
Potrzebne są dalsze badania nad wartością suplementacji inozyną u niemowląt z grupy ryzyka oraz nad opracowaniem innych strategii ochrony dzieci narażonych na antybiotyki przed infekcjami dróg oddechowych.
Informacje o badaniu
Współautorzy z Cincinnati Children’s: dr Jeremy Kinder, Alicia Ramiriqui, Jerilyn Gray, dr Madeline Bonfield, dr Tzu-Yu Shao, dr Faris Al Gharaibeh, dr Laura Peterson, dr Emily Eshleman, dr Shikha Negi, dr William Zacharias, dr Theresa Alenghat i dr Sing Sing Way. W badaniach uczestniczyły również laboratoria cytometrii przepływowej z Cincinnati Children’s.
Finansowanie: grant F30 oraz inne granty z National Institutes of Health, Fundacji Rodziny Francisów i Burroughs Wellcome Fund.
Źródło: Cell, Cincinnati Children’s Hospital Medical Center
