שימוש מוקדם באנטיביוטיקה משבש את התפתחות מערכת החיסון אצל תינוקות

מחקר חדש של חוקרים במרכז הרפואי של אוניברסיטת רוצ'סטר (URMC) מצא כי חשיפה מוקדמת לאנטיביוטיקה עלולה לפגוע בהתפתחות מערכת החיסון של תינוק, וכי מטבוליט טבעי עשוי להיות המפתח להיפוך הנזק.

מחקר שפורסם ב- Cell מצא כי חשיפה לאנטיביוטיקה במהלך ההריון והינקות יכולה להחליש לצמיתות את יכולתה של מערכת החיסון להילחם בזיהומים בדרכי הנשימה כמו שפעת. החוקרים ניתחו מודלים של עכברים ורקמת ריאה מתינוקות אנושיים, ומצאו כי שימוש מוקדם באנטיביוטיקה משבש את יכולתו של המיקרוביום של המעי לייצר אינוזין, מולקולה המשמשת כאות חשוב לפיתוח תאי חיסון.

עם זאת, על ידי הוספת אינוזין לעכברים, המדענים הצליחו לתקן את בעיות מערכת החיסון הנגרמות על ידי אנטיביוטיקה, ובכך פתחו אסטרטגיות טיפוליות פוטנציאליות לחיזוק הזיכרון החיסוני אצל תינוקות פגיעים.

"חשבו על אינוזין כשליח מולקולרי. הוא עובר מהמעיים לתאי חיסון מתפתחים, 'מלמד' אותם כיצד להתבגר כראוי ולהתכונן לזיהומים עתידיים", הסביר ד"ר היטש דשמוקה, מחבר בכיר של המחקר ומנהל מחלקת יילודים בבית החולים לילדים גוליסאנו (GCH) ב-UR Medicine.

הפרויקט היה חלק מיוזמה ארוכת טווח במימון NIH R35 שמטרתה לחקור כיצד חשיפות בגיל צעיר משפיעות על הסיכון למחלות, כולל אסתמה ומחלות ריאות כרוניות, לאורך החיים.

"אנו יודעים שאנטיביוטיקה יכולה להציל את חייהם של תינוקות, אך היא גם משבשת את המיקרוביום בתקופה קריטית של התפתחות מערכת החיסון", אמר דשמוק. "המחקר שלנו מראה דרך אחת שבה שיבוש זה משפיע על חסינות הריאות, וחשוב מכך, דרך אפשרית לתקן אותה."

ההפרעה משפיעה על היווצרותם של תאי T זיכרון תושבי רקמה, אוכלוסייה מיוחדת של תאי חיסון החיים בריאות ומספקים הגנה ארוכת טווח מפני זיהומים ויראליים. ללא תאים אלה, תינוקות עלולים להישאר פגיעים למחלות נשימה קשות גם בבגרות.

"גילינו שהמיקרוביום של המעיים משמש כמורה למערכת החיסון המתפתחת", הסביר דשמוק. "כאשר אנטיביוטיקה משבשת את התהליך החינוכי הטבעי הזה, זה כמו להסיר פרקים מרכזיים מספר לימוד: מערכת החיסון לעולם לא לומדת לקחים חשובים על לחימה בזיהומים בדרכי הנשימה."

ממצאים עיקריים של המחקר:

המחקר השווה עכברים תינוקות שנחשפו לאנטיביוטיקה נפוצה (אמפיצילין, גנטמיצין וונקומיצין - אותן תרופות המשמשות לעתים קרובות בנשים הרות ותינוקות) עם עכברים שהמיקרוביום הטבעי שלהם נותר שלם.

בעכברים שנחשפו לאנטיביוטיקה:

• אוכלוסיית תאי T CD8+ המגנים בריאות פחתה משמעותית.

• הייתה פגיעה ביכולת ליצור תאי זיכרון תושבי רקמות, תאי חיסון מיוחדים החיים בריאות ומספקים הגנה מהירה מפני הדבקה חוזרת.

• ליקויים חיסוניים נמשכו גם בבגרות, דבר המצביע על שינויים מתמשכים בהתפתחות מערכת החיסון.

באמצעות דגימות רקמת ריאה מבנק BRINDL Biobank במימון NIH, הצוות אישר כי ליקויים חיסוניים דומים נמצאו גם אצל תינוקות אנושיים שנחשפו לאנטיביוטיקה. לא רק שלתינוקות אלו היו פחות תאי זיכרון, אלא שהם גם הראו דפוסי ביטוי גנים דומים לאלו של מבוגרים, דבר שקשור גם לסיכון מוגבר לזיהומים בדרכי הנשימה.

וחשוב מכל, הוספת אינוזין לעכברים שנחשפו לאנטיביוטיקה שיפצה משמעותית את יכולתם לפתח תאי זיכרון פונקציונליים וליצור תגובות חיסוניות יעילות, מה שפתח סיכויים מבטיחים לטיפולים עתידיים.

"זה מצביע על כך שאנחנו יכולים להגן על תינוקות בסיכון באמצעות תוספי תזונה ממוקדים", אמר דשמוק. "בעוד שדרוש מחקר רב יותר לפני שניתן יהיה ליישם גישה זו קלינית, כעת יש לנו דרך קדימה."

ממצאי המחקר עשויים להשפיע על מחקר עתידי לפיתוח התערבויות - כולל תוספי תזונה, טיפול מטבוליטים או אסטרטגיות תמיכה במיקרוביום - כדי לסייע לילודים לפתח זיכרון חיסוני חזק יותר מבלי להסתמך אך ורק על אנטיביוטיקה או פרוביוטיקה מסוכנת.

דשמוק ציין כי גלוריה פרייהובר, רופאת יילודים מ-GCH, מילאה תפקיד מפתח במחקר. ביו-בנק BRINDL שלה, המכיל דגימות ריאה מתינוקות הנתמכות על ידי NIH, שנאספו במשך 15 שנה, אפשר לצוות לבחון את ממצאיהם בתאים אנושיים.

"מאמר זה לא היה מתאפשר ללא נדיבותה ומומחיותה של ד"ר פרייהובר", אמר דשמוק. "היכולת להשוות את תוצאות העכבר לתאים אנושיים הייתה קריטית לחלוטין. זוהי אחת הסיבות העיקריות שבגללן הגעתי לרוצ'סטר (ממרכז הילדים של סינסינטי) - לשתף איתה פעולה."