Tarmmikrober kan tampa ner eller öka svårighetsgraden av norovirusinfektion

Det mycket smittsamma noroviruset orsakar diarré och kräkningar och är ökänt för att spridas snabbt genom tätt befolkade utrymmen, som kryssningsfartyg, vårdhem, skolor och daghem. Varje år, det ansvarar för cirka 200, 000 dödsfall, mestadels i utvecklingsländerna. Det finns inga behandlingar för detta tarmvirus, kallas ofta felaktigt som maginfluensa.

Nu, en ny studie som leds av forskare vid Washington University School of Medicine i St. Louis har visat att tarmmikrober kan tampa ner eller öka svårighetsgraden av norovirusinfektion baserat på var längs tarmen viruset tar fäste.

Studien, publicerad 25 november i tidningen Naturmikrobiologi , föreslår nya vägar till möjliga behandlingar för norovirusinfektion. Samarbetare inkluderade forskare vid University of Florida, University of Michigan och Yale University Medical School.

Det finns för närvarande inga behandlingar för norovirus, som lätt sprids genom fekal-oral överföring. Norovirus är särskilt farligt för små barn, äldre vuxna och personer med nedsatt immunförsvar. Vi försöker förstå hur tarmmikroberna interagerar med norovirus i ett försök att driva nya terapeutiska strategier. "

Megan T. Baldridge, MD, Doktorsexamen, medförfattare och assisterande professor i medicin vid Washington University

I dessa musstudier, forskarna fann att normala tarmbakterier ökade svårighetsgraden av virusinfektion i nedre tunntarmen, vilket är i linje med tidigare arbete inom området. Men samtidigt, normala tarmbakterier blockerade eller hämmade virusinfektion i övre tunntarmen. Med andra ord, tarmmikrober kan ha helt motsatta effekter på norovirusinfektion beroende på infektionens placering längs tarmen.

"Dessa resultat var en stor överraskning för oss, "Baldridge sa." Vi visade att olika delar av tarmen kan visa dramatiskt olika svar på denna typ av infektion. Vår forskning visar att vi inte kan se tarmen som ett homogent rör som reagerar på infektion på ett enhetligt sätt. "

Baldridge och hennes kollegor fann att skillnaden i svar var driven av gallsyror, som främst är kända för sina roller i matsmältningen.

"Gallsyror regleras kraftfullt av bakterier längs tarmen, "Sade Baldridge." Men det hade inte funnits en insikt om att dessa gallsyror kunde fylla tarmen för att skapa ett immunsvar mot tarmvirus. "

I den nya studien, forskarna visade att gallsyror i den övre tunntarmen - men inte den nedre - stimulerade immunsystemet att reagera på infektionen. Forskarna bestämde att gallsyror i den delen av tarmen utlöste en molekyl som kallas interferon III - ett av kroppens viktigaste antivirala försvar i tarmen - för att aktiveras.

Baldridge noterade att denna komplexitet av interaktioner mellan tarmmikrober och gallsyror kan förklara en del av variationen som ses i norovirusinfektioner. Vissa människor blir extremt sjuka av detta virus; andra utvecklar inga symptom alls.

"De olika sätten som människor reagerar på virusinfektioner kan relateras till deras individuella tarmmikrobiella samhälle, "Sa Baldridge." Allvarligheten av en infektion kan vara kopplad till var exakt längs tarmen du får en infektion, och det kan styras av ditt individuella mikrobiom. Subtila skillnader längs tarmen kan få dramatiska effekter på hur tarmen uppfattar viruset och reagerar på det. "

Baldridge sa också att detta förändrar hur forskare kan tänka på strategier för att skydda mot eller behandla norovirusinfektion. De kan söka sätt att expandera immuninterferon -signalen som de bara observerade i den övre tunntarmen så att den sträcker sig längs hela tarmens längd, till exempel.

Hon och hennes kollegor planerar fler studier för att undersöka om det kan finnas sätt att manipulera tarmmiljön - genom gallsyror eller själva mikrobiomet - för att stimulera immunsystemet på sätt som kan stänga av norovirusinfektion.

• Tips för att njuta av dina semesterfester utan att känna sura uppstötningar
• Upptäckten i C. difficile biologi öppnar nytt fönster för att utveckla behandlingar för farliga infektioner