Potensielt dødelig sepsis kan være mer sannsynlig hos enkelte pasienter på grunn av problemer i tarmen.
Forskere fra Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology’s Infectious Disease Research Center brukte kvinnelige musemodeller for å undersøke hvorfor sepsisutfall kan variere så dramatisk.
Studien, publisert i tidsskriftet Nature, så på genetisk like mus med forskjellige tarmmikrobiomer. Musene ble infisert med Acinetobacter baumannii – en svært motstandsdyktig bakterie som kan føre til sepsis.
Forskerne sammenlignet grupper av mus med høyere og lavere overlevelsesrater, og undersøkte forskjeller i tarmmikrobiomer, mengden bakterier i blodet og organene og andre cellulære markører, ifølge pressemeldingen fra studien.
Mål for risiko
Selv om noen mus var genetisk like, hadde de mer sårbare musene en høyere konsentrasjon av Muribaculaceae-bakterier i tarmen. I en sammenligning utgjorde disse bakteriene omtrent 28 % av mikrobiomet hos fattige overlevende mus, men bare 0,15 % hos bedre overlevende mus.
Mus med dårligere overlevelse viste en tidlig og sterk inflammatorisk respons, som senere førte til flere bakterier i blod, lunger og milt. Dette tyder på at mikrobiomet gjør at immunsystemet er mer reaktivt, ifølge forskerne.
I mikrobiomet til mus med dårligere overlevelse la forskerne også merke til at en bakteriestamme – Sangeribacter muris KT1-3 – var mest fremtredende. Musene som vanligvis overlevde med høye hastigheter, klarte seg mye dårligere når de ble holdt sammen med KTI-3-mus, med deres overlevelse fallende til 10 %.
Denne bakteriestammen så også ut til å forverre betennelsen under visse infeksjoner, noe som gjorde sepsis mer alvorlig.
Disse funnene tyder på at tarmmikrobiomet kan signalisere hvordan immunsystemet vil reagere før en infeksjon begynner.
Mikrobiomets overraskende innflytelse
Andrew Fleming, MD, seksjonssjef for infeksjonssykdommer og immunologi ved NYU Langone Hospital, Brooklyn, sa at det har vært «kjent i årevis» at tarmbakterier og bakterielle toksiner kan slippes ut i blodet under sepsis.
Dette forverrer den inflammatoriske responsen på den første infeksjonen, ifølge Fleming, som ikke var involvert i studien.
«Denne prosessen er spesielt viktig ved septisk sjokk, der tarmveggen blir mer permeabel for translokasjon (eller lekkasje) av bakterielle produkter,» sa Fleming.
Interaksjoner mellom tarmmikrobiomet og immunsystemet er «komplekse og varierende fra person til person,» beskrev legen.
«Men det er økende bevis på at et mangfoldig og sunt tarmmikrobiom – bakteriesamfunnet som lever i en persons tarm – er beskyttende på noen måter mot alvorlig sepsis,» fortsatte han. «Og et dysregulert mikrobiom – for eksempel en som er alvorlig endret av antibiotika – kan svekke eller forverre immunsystemets respons under sepsis.»
Forskere begynner å tenke på tarmmikrobiomet «nesten som et levende organ», ifølge Fleming, omtrent som hjertet, nyrene eller leveren, som alle tjener «flere funksjoner» for å holde kroppen sunn.
Et usunt mikrobiom kan ha «skadelige effekter på tvers av en rekke helseproblemer,» la han til – inkludert hvordan kroppen reagerer på infeksjoner.
«Sammenlignet med våre andre organer har vi for øyeblikket færre lett tilgjengelige tester på legekontoret for å måle helsen til mikrobiomet vårt,» sa Fleming. «Men dette bør ikke hindre oss i å tenke på tarmmikrobiomet vårt og hvordan vi kan holde det sunt.»
Antibiotikas rolle
Bruken av antibiotika har «store og langvarige effekter» på mikrobiomet, bemerket Fleming. Opptil 80 % av voksne i USA blir foreskrevet et antibiotika hvert år, mens 30 % anslås å være unødvendig, ifølge CDC.
«Antibiotika tømmer mangfoldet av mikrobiomet og skaper et tomrom i tarmmikrobielle samfunnet som kan fylles av skadelige bakterier fra miljøet,» sa legen til Fox News Digital.
«Vi må begynne å tenke mye mer kritisk på vår antibiotikabruk og overforbruk, både for å opprettholde tarmhelsen og for å redusere spredningen av antibiotikaresistens.»
Studiefunnene er et «spennende utgangspunkt for videre forskning,» sa Fleming, selv om det var noen viktige begrensninger.
«Sangeribacter muris er vanligvis ikke funnet hos mennesker, så den nøyaktige mekanismen for denne bakteriestammen som forverrer sepsis som er demonstrert i denne studien kan ikke direkte ekstrapoleres til mennesker,» sa han. «Veldesignede kliniske studier bør utføres for å utforske hvordan lignende tarmmikrobiom-effekter kan spille ut i sepsis hos mennesker.»
Til tross for disse begrensningene, sa legen at han støtter hypotesen om at opprettholdelse av et sunt tarmmikrobiom kan bidra til å holde immunsystemet godt regulert samtidig som det reduserer risikoen for å utvikle alvorlig sepsis.
