Varför är infektioner från virus som orsakar West Nile-feber, dengue och till och med Zika dödliga för vissa människor men milt hos andra?
Hittills har svaret kritiserats till att vara mestadels en fråga om mänsklig genetik. Men en viktig faktor i huruvida dessa virus förstör din hälsa kan komma till profilen av bakterier som bebor dina tarmar, kallad tarmmikrobiomet, tyder en ny studie på möss.
Studien, som publicerades idag (27 mars) i tidskriften Cell Reports, fann att dessa speciella virusinfektioner var mer benägna att vara dödliga om de infekterade mössen hade behandlats i förväg med antibiotika. (Mer forskning behövs för att bekräfta fynd hos människor, vars mikrobiom skiljer sig från möss.)
Anledningen är att antibiotika torkar ut tarmmikrobiomet, och detta försvagade mikrobiomet på något sätt "försvårar ditt immunförsvar", författar doktor Michael Diamond, professor i medicin, molekylär mikrobiologi, patologi och infektionssjukdom vid Washington University School of Medicine i St. Louis.
"Immunsystemet aktiveras annorlunda om tarmen inte har ett friskt mikrobiom," sade Diamond i ett uttalande. "Om någon är sjuk med en bakterieinfektion bör de absolut ta antibiotika. Men det är viktigt att komma ihåg att det kan vara säkerhetseffekter. Du kan påverka ditt immunsvar på vissa virusinfektioner."
Antibiotika dödar bakterier, inte virus. Icke desto mindre föreskriver vissa läkare antibiotika för virala infektioner som förkylningar och influensa som en extra försiktighetsåtgärd, kanske för att underlätta bekymmer hos patienter som tror att de behöver medicin, eller för att förhindra att en efterföljande bakteriell infektion uppstår medan kroppen är svag. Men den praxisen - att ge antibiotika som ett förebyggande åtgärder - kan återfå.
"Att ta antibiotika kan påverka responsen" från immunsystemet på olika virus, berättade Diamond för Live Science. "Det skulle vara en implikation av vår studie, men kräver naturligtvis ytterligare validering - särskilt hos människor."
Tarm buggar och virus
Forskare har upptäckt många fördelaktiga roller i tarmmikrobiomet. Mikrober i tunntarmen hjälper till att smälta mat, syntetisera vitaminer och reglera ämnesomsättningen. Dessutom hjälper dominansen av "goda" bakterier att förhindra etablering av skadliga bakterier, t.ex. Clostridium difficile (C. diff.), vilket kan orsaka en svårbehandlad infektion som kan vara livshotande.
Först under senare år har forskare emellertid anslutit sig till den direkta förbindelsen mellan tarmmikrobiomet och immunsystemet. Förekomsten av friska bakterier verkar förbättra kroppens förmåga att producera T-celler, en typ av vita blodkroppar som attackerar och förstör virus och andra sjukdomar som orsakar mikrober, säger Diamond.
I den nya studien infekterade forskarna möss med Zika-, West Nile- och dengue-virus, som alla ingår i en grupp virus som kallas flavivira. Alla tre virusen var mer skadliga för mössen som hade fått antibiotika före infektionen än för mössen som inte fick antibiotika, fann forskarna.
Forskarna undersökte sedan West Nile-viruset mer i detalj. Detta virus sprids vanligtvis av myggor och kan orsaka svullnad i hjärnan. Forskarna gav möss antingen en placebo eller en cocktail av fyra antibiotika - vankomycin, neomycin, ampicillin och metronidazol - i två veckor innan de infekterade dem med viruset. Cirka 80 procent av mössen som inte fick några antibiotika överlevde infektionen, medan bara 20 procent av de antibiotikabehandlade mössen gjorde det.
Olika antibiotikabehandlingar som administrerades separat eller i kombinationer ledde till olika förändringar i bakteriesamhället i musens tarm, och dessa förändringar korrelerade med sårbarhet för virusinfektionen i studien. Exempelvis gjorde behandling med ampicillin eller vancomycin enbart mössen mer benägna att dö av West Nile-infektion. Metronidazol hade ingen effekt ensam, men det förstärkte effekten av ampicillin eller vankomycin.
"När du lägger en tand i ett mikrobiellt samhälle händer oväntade saker", säger ledarförfattaren Larissa Thackray, biträdande professor i medicin också vid Washington University School of Medicine i St. Louis. "Vissa grupper av bakterier är utarmade och olika arter växer ut. Det är troligt att antibiotikabruk kan öka känsligheten för alla virus som kontrolleras av T-cellens immunitet, och det är många av dem."
Oberoende forskning om gnagare har funnit att ett friskt mikrobiom också kan hjälpa till att kontrollera influensavirus och lymfocytisk koriomeningitvirus, en typ av virus som infekterar gnagare och liknar viruset som orsakar Lassa hemorragisk feber och liknande sjukdomar hos människor.
Den stora frågan, säger forskarna, är i vilken grad mikrobiomet uppväger andra faktorer i sjukdomens utveckling, som ålder, genetik, tidigare virala exponeringar och andra sjukdomar en person kan ha. Med andra ord spelar en persons mikrobiom en större roll än dessa andra faktorer för hur illa en virusinfektion kommer att bli? Mer forskning behövs, särskilt hos människor.
Ändå tyder resultaten på att det för människor att ta antibiotika onödigt kan vara oklokt på grund av de potentiella effekterna på immunsvar, säger Diamond.
