Ce rol joacă virusurile în imunitate. O nouă frontieră în medicina personalizată

Ce rol joacă virusurile în imunitate. O nouă frontieră în medicina personalizată

Puţini dintre noi ne gândim la virusuri atunci când vorbim despre sănătatea intestinului. Cu toate acestea, cercetările recente arată că trilioane de virusuri care trăiesc în tractul digestiv sunt esenţiale în determinarea stării noastre de sănătate sau, dimpotrivă, în apariţia unor boli severe precum cancerul colorectal sau bolile inflamatorii intestinale. Pentru medici şi specialişti în sănătate, înţelegerea viromului intestinal - totalitatea virusurilor care trăiesc în tractul gastro-intestinal uman - reprezintă o componentă importantă a microbiomului intestinal, alături de bacterii, ciuperci şi alte microorganisme, şi deschide perspective noi în diagnostic, prevenţie şi tratamente personalizate.

Trilioane de virusuri trăiesc chiar acum în intestinele noastre şi s-ar putea să controleze în secret dacă rămânem sănătoşi sau ne îmbolnăvim. Majoritatea acestor entităţi microscopice ţintesc bacteriile, nu celulele umane, însă cercetătorii au descoperit că impactul lor asupra sănătăţii este mult mai mare decât se credea.

O analiză cuprinzătoare, publicată în revista Precision Clinical Medicine, volumul 8, de autori din China, Germania şi Polonia, arată că aceste virusuri intestinale ar putea deţine cheia tratamentului unor afecţiuni precum boala inflamatorie intestinală (BII) şi cancerul colorectal.

Deşi reprezintă doar 0,1% din totalul microbilor intestinali, virusurile depăşesc numeric bacteriile în raport de până la 10 la 1, majoritatea fiind bacteriofagi, virusuri care atacă anumite bacterii.

O echipă de la Universitatea Sun Yat-sen, din China, a analizat sute de studii şi a descoperit că virusurile intestinale acţionează ca veritabili coordonatori ai bacteriilor din sistemul digestiv.

Dezechilibrele în aceste comunităţi virale sunt adesea asociate cu apariţia unor afecţiuni. Persoanele cu boală inflamatorie intestinală au modele virale foarte diferite de cele ale indivizilor sănătoşi, deoarece anumite familii virale devin mult mai abundente, în timp ce altele scad drastic.

La pacienţii cu cancer colorectal, virusurile care ţintesc bacterii asociate bolii se înmulţesc rapid. Mai mult, aceste modificări virale pot schimba răspunsul sistemului imunitar, trecând de la o reacţie protectoare la una dăunătoare organismului.

Unele virusuri declanşează inflamaţii care deteriorează ţesuturile intestinale, în timp ce altele menţin echilibrul delicat necesar unei flore sănătoase. Cercetătorii au arătat că anumiţi bacteriofagi activează celulele imunitare, determinând eliberarea de proteine inflamatorii ce pot agrava simptomele.

„Viromul intestinal joacă un rol esenţial în modularea eficienţei terapiilor precum transplantul de microbiotă fecală, terapia cu fagi, intervenţiile dietetice şi probioticele. Aceste virusuri nu sunt simple elemente pasive, ci influenţează activ succesul sau eşecul tratamentelor", potrivit echipei de cercetare.

Ecosistemul viral suferă modificări profunde din momentul naşterii până la bătrâneţe. Nou-născuţii pornesc cu comunităţi virale foarte diverse şi individualizate, influenţate de modul naşterii, tipul de alimentaţie şi expunerea precoce la antibiotice.

În copilărie şi adolescenţă, schimbările din alimentaţie, fluctuaţiile hormonale şi maturizarea sistemului imunitar continuă să influenţeze compoziţia ecosistemului intestinal.

De asemenea, locul în care trăim influenţează profund sănătatea intestinală, deoarece mediul geografic, fie rural sau urban, determină obiceiurile alimentare, nivelul de activitate fizică şi expunerea la microbi, factori care modelează ecosistemul viral şi microbian din intestin.

Populaţiile rurale care urmează diete tradiţionale bogate în fibre au viromuri intestinale mai diverse decât locuitorii din mediul urban care consumă diete occidentale bogate în grăsimi şi zaharuri. Factorii de mediu şi alegerile alimentare determină direct ce virusuri se dezvoltă în intestin.

Totodată, pe măsură ce înaintăm în vârstă, anumite virusuri devin mai active şi se pot integra în ADN-ul bacteriilor din intestin, influenţând modul în care acestea funcţionează şi interacţionează cu sistemul imunitar. Aceste modificări pot favoriza apariţia unor probleme de sănătate asociate îmbătrânirii.

Poate cel mai interesant aspect al analizei este potenţialul terapeutic care decurge din aceste descoperiri.

Transplantul de microbiotă fecală - transferul de bacterii sănătoase către pacienţi bolnavi - pare să funcţioneze parţial datorită virusurilor care însoţesc bacteriile. Studiile arată că populaţiile virale ale receptorilor ajung rapid să semene cu cele ale donatorilor, contribuind astfel la refacerea unui ecosistem intestinal sănătos.

Oamenii de ştiinţă dezvoltă în prezent terapii virale ţintite, în care virusuri specifice distrug bacteriile dăunătoare, păstrându-le pe cele benefice. Spre deosebire de antibiotice, care distrug întregul ecosistem microbian, aceste terapii oferă o abordare de tip medicină de precizie în bolile intestinale.

Studiile preclinice timpurii sunt promiţătoare. Unul dintre ele a arătat că un amestec ţintit de bacteriofagi activi împotriva bacteriilor E. coli a redus semnificativ prezenţa acestora la şoareci, în acelaşi timp stimulând bacteriile benefice şi reducând markerii inflamatori.

Unele suplimente alimentare comerciale includ deja ingrediente bazate pe astfel de fagi, cum ar fi prebioticele cu fagi, menite să susţină bacteriile intestinale sănătoase.

De asemenea, regimul alimentar poate influenţa şi compoziţia comunităţilor virale intestinale, nu doar a celor bacteriene. De exemplu, o dietă bogată în fibre poate favoriza dezvoltarea unor virusuri care contribuie la menţinerea unui echilibru sănătos în microbiotă. 

Proteinele din zer reduc inflamaţia intestinală prin influenţarea interacţiunii dintre virusuri şi bacterii, deschizând calea către noi strategii nutriţionale pentru sănătatea digestivă.

Aşadar, intervenţiile nutriţionale, cum ar fi dietele speciale sau suplimentele, nu mai vizează doar bacteriile, ci iau în calcul şi rolul virusurilor în reglarea sănătăţii intestinale.

Modele informatice bazate pe date genetice virale promit deja să anticipeze apariţia bolilor inflamatorii intestinale şi a cancerului colorectal înainte de diagnosticarea clinică.

În viitor, tratamentele ar putea combina bacterii benefice tradiţionale cu virusuri atent selectate pentru intervenţii mai eficiente. Studii recente sugerează că virusurile intestinale influenţează eficienţa tratamentelor oncologice şi a altor terapii sistemice.

Aşadar, înţelegerea ecosistemului viral al unei persoane ar putea deveni la fel de importantă ca determinarea grupei sanguine în personalizarea tratamentelor.

Medicina se îndepărtează de percepţia virusurilor ca simple ameninţări şi le recunoaşte ca instrumente biologice sofisticate. Corect înţelese şi folosite, aceste entităţi microscopice ar putea revoluţiona modul în care sunt prevenite şi tratate bolile.

În loc să elimine toate virusurile, medicina viitorului ar putea viza cultivarea comunităţilor virale potrivite pentru a optimiza sănătatea.

Cercetătorii speră să utilizeze „amprenta virală” a unui individ pentru a anticipa riscul de boli şi a personaliza tratamentele. Virusurile intestinale ar putea deveni astfel instrumente puternice ale medicinei de precizie.

Sumarul studiului

Cercetătorii au făcut o analiză sistematică a sute de studii privind viromul intestinal în diverse afecţiuni şi etape ale vieţii, folosind date de secvenţiere metagenomică, rezultate din studii clinice şi mecanisme biologice.

Analiza arată că structura viromului diferă în funcţie de tipul bolii, influenţând evoluţia acesteia prin schimbări în răspunsul imunitar şi în echilibrul bacteriilor intestinale.

Tratamentele cu bacteriofagi şi probioticele combinate cu virusuri specifice dau rezultate promiţătoare în studiile timpurii.

Printre limitele studiului, cercetătorii au menţionat dificultăţi în izolarea şi identificarea virusurilor, lipsa unor markeri universali, diferenţe între metodele folosite în diverse cercetări, precum şi variaţii semnificative ale compoziţia viromului de la o zonă a intestinului la alta.

viewscnt