Кишечная микробиота улучшает прогноз при лёгочной инфекции, вызванной Klebsiella pneumoniae, через ось «кишечник—лёгкие»

Введение: Кишечная микробиота играет важную роль в развитии сепсиса и защите от пневмонии. Предыдущие исследования подтвердили существование оси «кишечник—лёгкие» и взаимодействие между кишечником и лёгкими, связанные с прогнозом у пациентов в критическом состоянии. Однако большинство таких исследований посвящено хроническим заболеваниям лёгких и гриппу. Целью настоящего исследования было изучить влияние трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) на лёгочную инфекцию, вызванную Klebsiella pneumoniae, через ось «кишечник—лёгкие», а также сравнить эффект ТФМ с эффектом стандартной антибактериальной терапии для поиска новых подходов к лечению.

Методы: Мышей разделили на шесть групп: контрольную (PBS), группу сепсиса вследствие пневмонии (KP), группу сепсиса вследствие пневмонии с антибактериальной терапией (KP + PIP), группу сепсиса вследствие пневмонии с ТФМ (KP + FMT), контрольную группу антибактериальной терапии (KP + PIP + PBS) и группу сепсиса вследствие пневмонии с антибактериальной терапией и ТФМ (KP + PIP + FMT). В группах сравнивали выживаемость мышей, повреждение лёгких, воспалительную реакцию, функцию барьера дыхательных путей, а также состав кишечной микробиоты, метаболиты и гены устойчивости к лекарственным препаратам.

Результаты: При сепсисе вследствие пневмонии, вызванной Klebsiella pneumoniae, в кишечнике могут изменяться уровни отдельных представителей микробиоты. По сравнению с ТФМ антибактериальная терапия сопровождалась более низкими уровнями провоспалительных и более высокими уровнями противовоспалительных факторов, однако слабее уменьшала патологические изменения в лёгких и улучшала функцию барьера эпителия дыхательных путей. Увеличение количества условно-патогенных микроорганизмов и генов, связанных с лекарственной устойчивостью, сопровождалось снижением выработки полезных жирных кислот — уксусной, пропионовой, масляной и декановой — и вторичных желчных кислот: 3-сульфата хенодезоксихолевой кислоты, изодезоксихолевой кислоты, тауродезоксихолевой кислоты и 3-дегидрохолевой кислоты. ТФМ восстанавливала уровни этих метаболитов. Проведение ТФМ после антибактериальной терапии постепенно уменьшало вызванное антибиотиками нарушение кишечной микробиоты и снижало количество индуцированных антибиотиками генов устойчивости.

Выводы: В отличие от одной лишь антибактериальной терапии, ТФМ улучшает прогноз у мышей с сепсисом вследствие пневмонии, вызванной Klebsiella pneumoniae: она восстанавливает состав кишечной микробиоты и повышает уровни полезных метаболитов, жирных кислот и вторичных желчных кислот, тем самым снижая системное воспаление, восстанавливая барьерную функцию альвеолярного эпителия и уменьшая патологические изменения в лёгких. Сочетание антибиотиков с ТФМ значительно уменьшает нарушение кишечной микробиоты, снижает отбор генов устойчивости, вызванный антибиотиками, и уменьшает поражение лёгких; эффект превосходит результат монотерапии антибиотиками.