Сельская среда уменьшает аллергическое воспаление, модулируя микробиоту кишечника

Что мы уже знаем?

 Распространенность аллергических заболеваний резко возросла. Известно, что дети, живущие в сельской местности, реже болеют бронхиальной астмой, чем дети из городов. В помещении пыль является основным источником бактерий и грибков. Ее состав отражает внешнюю среду и зависит от внешней деятельности (например, сельскохозяйс твенной), строительных материалов и животных. 

Формирование микробиоты кишечника в течение первых 1000 дней жизни определяет предрасположенность к развитию аллергических заболеваний в будущем. Некоторые хорошо известные факторы влияют на состав микробиоты кишечника младенцев, включая антибиотики, способ родоразрешения и рацион питания.Считается, что любой дисбиоз увеличивает вероятность последующего развития аллергических заболеваний. Напротив, грудное вскармливание и естественные роды защищают ребенка от аллергических заболеваний. Микробиота кишечника этих младенцев характеризуется преобладанием 
бифидобактерий, особенно Bifidobacterium breve. Было замечено, что снижение контакта с природой способствует развитию дисбиоза кишечника с нарушением регуляции иммунного баланса между Th1 и Th2 в пользу Th2, что может способствовать развитию аллергических заболеваний (Cukrowska Nutrients). 

Механизмы, посредст вомкоторых дисбиозкишечника, развившийся в раннем возрасте, влияет на развитие аллергии и бронхиальной астмы, мало изучены. Известно, что фермерская пыль и бактериальные липополисахариды индуцируют толерантность к эндотоксинам, тем самым уменьшая выраженнос ть аллергической бронхиальной астмы.

Что главное в этом исследовании?

 Авторы сравни ливоздействие окружающей среды городских и сельских районов Китая на человека и мышей. Когорта EuroPrevall-INCO включала детей школьного возраста: 5139 проживающих в городе и 5542 – в сельской местности. Распространенность пищевой аллергии и особенно бронхиальной астмы, ринита и экземы была выше у городских детей (р<0,001).

Исследование «случай - контроль» включало 225 детей (151 из города и 74 из сельской местности). Микробиоту кишечника всех детей анализировали с помощью секвенирования 16S рРНК, а метаболические пути — с помощью секвенирования методом дробовика. Собирали клинические данные и данные о сенсибилизации к аллергенам. Отношение Prevotella/Bacteroides было значимо выше у сельских детей (p<0,001). Это различие было связано с Prevotella_9, на которую приходилось 25% амплифицированных вариантов у сельских детей и <5% — у городских (рисунок 1). Однако значимые различия по составу микробиоты кишечника между исследуемыми и контрольными участниками среди городскихи сельских жителей отсутствовали. Анализ метаболических путей выявил 14 различий между городским и исельскими жителями и 9 — между исследуемыми и контрольными участниками. Из них путь продукции L-лактата был наиболее тесно связан с аллергией, а пути, участвующие в расщеплении сахаров исинтезе липополисахаридов, преобладалив микробиоте контрольных участников.

Для моделирования микробного воздейс тви я городских и се льских районов собирали матрасную пыль в 10 городских и 10 сельских семьях, а также из 5 курятников из сельских домохозяйств (исходя из предположения, что они могут способствовать формированию микробной среды в сельских семьях). Enterobacteriaceaeи Rhizobiaceae преобладали только в городской домашней пыли (рисунок 2). В сельской домашней пыли наблюдалось значимо более высоко разнообразие и содержание эндотоксинов по сравнению с городской домашней пылью и пылью из курятников. Доля потенциально патогенных бактерий была значимо выше в городской домашней пыли. Кроме того, Aspergillaceaeпреобладали в городской домашней пыли, а Trichocomaceae (род Penicillium) — в сельской домашней пыли (отсюда и более высокое разнообразие) и пыли из курятников (рисунок 2). 

Чтобы изучить влияние пыли из окружающей среды на аллергические заболевания в контексте модуляции микробиоты кишечника, исследователи подвергали мышей интраназальному воздействию пыли (модель OVA-индуцированной аллергии). Предшествующее воздействие домашней пыли из сельской местности ослабляло аллергическое воспаление (эозинофильная инфильтрация дыхательных путей по результатам анализа бронхоальвеолярной лаважной жидкости,  повышение уровня sIgE). У мышей, подвергшихся воздействию сельской пыли, отмечали наименьшее увеличение доли потенциально патогенных бак терий. В кишечнике мышей, подвергшихся воздействию PBS и городской пыли, содержание Bacteroidalesувеличивалось, а Clostroidales (включая виды, принадлежащие к семействам Lachnospiraceae и Ruminococcaceae) — уменьшилось. Наконец, относительное преобладание Bacteroides и Ruminiclostridiumв кишечнике коррелировало с содержанием эозинофилов в бронхиолоальвеолярном секрете (r = 0,59 и p = 0,001 и r = – 0,45 и p = 0,05 соответственно).

Каковы практические последствия?

Ранн я я модул яци я м икробиоты кишечник а благодаря воздейс твию домашней пыли сельской местности может предотвратить развитие аллергических заболеваний.