علاوه بر اهمیتی که میکروبیوم های روده و ریه به تنهایی در حفظ سلامتی بدن انسان برعهده دارند، تعامل صحیح میان میکروبوتای این دو ارگان نیز بسیار حائز اهمیت است و بهم خوردن تعادل میکروبیوم های یک ارگان با افزایش احتمال ابتلا به بیماری ها و عفونت های مختلف در ارگان دیگر می تواند همراه باشد. اهمیت این ارتباط صحیح در بیماران مبتلا به سندروم روده تحریک پذیر (IBS) و بیماری التهابی روده (IBD) مشهود است زیرا، بیماری های ریوی در این افراد بیشتر رخ می دهد.

اجزاء میکروبی محلول و متابولیت های منتقل شده از طریق گردش خون و لنف یکی از مسیر های ارتباطی میان میکروبیوتای روده و ریه است. برای مثال تزریق داخل رکتومی LPS به موش های تیمار شده با آنتی بیوتیک به این موش ها کمک کرد تا مجدد بتوانند پاسخ های ایمنی مناسبی علیه عفونت ریوی با ویروس آنفولانزا شکل دهند. همچنین اسید های چرب کوتاه زنجیر (مانند بوتیرات، پروپیونات و استات) که از متابولیسم فیبر توسط برخی از باکتری های کومنسال در روده تولید می شوند، از طریق جریان خون می توانند به سایر قسمت های بدن مانند مغز استخوان بروند و برروی تکامل سیستم ایمنی تاثیر گذار باشند (برای مثال تولید سلول های دندریتیک و ماکروفاژ افزایش می یابد) و این سلول های ایمنی مشتق شده از مغز استخوان در ارگان هایی مانند ریه پاسخ های ایمنی مناسبی را شکل می دهند.

برای مثال فراخوانی سلول های دندریتیک به ریه که توانایی فاگوسیتوز بالایی دارند اما دچار نقص در القا تمایز لنفوسیت های Th2 هستند، باعث کاهش پاسخ های آلرژیک می شوند. متابولیت دیگری به نام دزامینوتیروزین از طریق افزایش تولید اینترفرون تیپ I ، ریه ها را از ابتلا به عفونت آنفولانزا مصون نگه می دارد. علاوه بر متابولیت ها و ترکیبات میکروبی، سلول های سیستم ایمنی هم می توانند توسط گردش خون از روده به ریه ها و بالعکس مهاجرت کنند. برای مثال سلول های دندریتیک با شناسایی میکروبیوم های روده و ترشح IL-22 باعث تمایز سلول های ILC3 می شوند و این سلول ها با مهاجرت به ریه باعث محافظت دربرابر عفونت پنومونی در ریه ها می شوند. البته گاهی ممکن است این مهاجرت بین ارگانی سلول های ایمنی خود باعث ایجاد مشکلاتی شود. برای مثال لنفوسیت های Th17  که علیه باکتری های رشته ای قطعه قطعه در روده هستند یکسری TCR های خود واکنشگر نیز بر سطح خود دارند که با مهاجرت به ریه می توانند آسیب هایی را به این ارگان وارد کنند. همچنین مطالعات نشان دادند که در موش هایی که به عفونت آنفولانزا مبتلا می شوند، جمعیت لنفوسیت های CD4⁺ که گیرنده ی کموکاینی CCR9 را بیان می کنند افزایش می یابد و این لنفوسیت ها به دلیل ترشح CCL25 توسط سلول های اپی تلیال روده به این ارگان مهاجرت می کنند  باعث رشد بیش از حد باکتری E.coli و تمایز فراوان لنفوسیت های Th17 می شوند که آسیب هایی را می تواند به روده وارد کند.

مطالعات مختلفی نشان دادند که مصرف پروبیوتیک ها می تواند در بهبود بیماری های ریوی مانند آسم و بیماری مزمن انسدادی ریه (COPD) تاثیر گذار باشد. برای مثال مصرف پروبیوتیک هایی مثل بیفیدیوباکتریوم لاکتیس و لاکتوباسیلوس رامنوسوس به دلیل افزایش لنفوسیت های Treg، باعث بهبود آلرژی در مدل های موشی شد. همچنین مصرف پروبیوتیک لاکتوباسیلوس کازئی و لاکتوباسیلوس رامنوسوس علائم بیماری را در افراد مبتلا به سیستیک فیبروزیس کاهش داد . پس در حقیقت به دست آوردن دانش کافی درباره میکروبیوتای ارگان های مختلف می تواند به کنترل و درمان بیماری های مختلف کمک شایانی کند. به ویژه در بیمارانی که شاید به سایر درمان ها مقاومت نشان می دهند.

در اینباره بیشتر بخوانید:

میکروب‌های مفید بدن ما! (بخش اول)

میکروب‌های مفید بدن ما! (بخش دوم)

Reference: https://doi.org/10.1111/imm.13139

ایمونولوژی‌تودی | تعاملات بهتر، زندگی بهتر