Τα προβιοτικά στην επαγωγή εκπαιδευόμενης ανοσιακής απόκρισης

Abstract

Introduction: In severe cases of COVID-19, excessive cytokine release may be driven directly by SARS-CoV-2. This study explored the immunomodulatory effects of probiotics, taking into consideration direct interaction with gut-associated immune cells. Methods: Fifty-five patients with confirmed SARS-CoV-2 infection were categorized based on the presence or absence of acute respiratory distress syndrome (ARDS). Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were isolated and stimulated with lipopolysaccharide (LPS), a probiotic formulation (LactoLevure® containing Saccharomyces boulardii, Bifidobacterium lactis BB-12, Lactobacillus acidophilus LA-5, and Lactobacillus plantarum), and/or recombinant human interferon-gamma (rhIFNγ) and tocilizumab. Cytokine levels were measured in the cell culture super natants. Geneexpression of Toll-like receptors 2 and 4 (TLR2 and TLR4) was assessed using quantitative real-time PCR (RT-qPCR). Results were analyzed in relation to the presence of viremia. Results: Probiotic treatment reduced tumor necrosis factor-alpha (TNFα) production inPBMCs from both ARDS and non-ARDS patients. LPS stimulation induced interleukin(IL)-1β and IL-6 production in non-ARDS patients, with IL-6 levels remaining elevated even in the presence of probiotics. rhIFNγ amplified LPS-induced cytokine production inPBMCs, but this effect was not observed when PBMCs were stimulated with probiotics. Furthermore, probiotics upregulated TLR2 expression, while LPS downregulated TLR4expression in PBMCs from ARDS patients. Notably, PBMCs from patients with viremia exhibited increased cytokine production in response to probiotic stimulation. Conclusion: Probiotics modulate the immune response in COVID-19 by altering TNFα,IL-1β, and IL-6 production in a manner that is independent of IFNγ. These finding shighlight the potential of probiotics to interact with and influence immune pathways inSARS-CoV-2 infection.

Εισαγωγή: Σε σοβαρές περιπτώσεις COVID-19, η υπερβολική απελευθέρωση κυτταροκινών ενδέχεται να οφείλεται άμεσα στον SARS-CoV-2. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε τις ανοσοτροποποιητικές επιδράσεις των προβιοτικών, λαμβάνοντας υπόψη την άμεση αλληλεπίδραση τους με τα ανοσοποιητικά κύτταρα που σχετίζονται με το έντερο. Μέθοδοι: Πενήντα πέντε ασθενείς με επιβεβαιωμένη λοίμωξη SARS-CoV-2 ταξινομήθηκαν βάσει της παρουσίας ή μη συνδρόμου οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (ΣΟΑΔ). Απομονώθηκαν μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMCs) και διεγέρθηκαν με λιποπολυσακχαρίτη (LPS), ένα προβιοτικό σκεύασμα (LactoLevure® που περιέχει Saccharomyces boulardii, Bifidobacterium lactis BB-12, Lactobacillusacidophilus LA-5 και Lactobacillus plantarum), και/ή με ανασυνδυασμένη ανθρώπινη ιντερφερόνη-γάμμα (rhIFNγ) και tocilizumab. Τα επίπεδα κυτταροκινών μετρήθηκαν στο υπερκείμενο των κυττάρων. Η γονιδιακή έκφραση των υποδοχέων Toll 2 και 4 (TLR2 καιTLR4) αξιολογήθηκε με ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης πραγματικού χρόνου (RT-qPCR). Τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν με την παρουσία ιαιμίας. Αποτελέσματα: Η χορήγηση προβιοτικών μείωσε την παραγωγή παράγοντα νέκρωσης όγκων-άλφα (TNFα) από τα PBMCs τόσο ασθενών με ARDS όσο και χωρίς ARDS. Η διέγερση με LPS προκάλεσε παραγωγή ιντερλευκίνης (IL)-1β και IL-6 σε ασθενείς χωρίς ARDS, με τα επίπεδα IL-6 να παραμένουν αυξημένα ακόμη και παρουσία προβιοτικών. Η rhIFNγ ενίσχυσε την παραγωγή κυτταροκινών μετά από διέγερση με LPS, όμως αυτό το φαινόμενο δεν παρατηρήθηκε όταν η διέγερση έγινε με προβιοτικά. Επιπλέον, τα προβιοτικά αύξησαν την έκφραση του TLR2, ενώ το LPS μείωσε την έκφραση του TLR4 σε PBMCs ασθενών με ARDS. Αξιοσημείωτο είναι ότι PBMCs από ασθενείς με ιαιμία εμφάνισαν αυξημένη παραγωγή κυτταροκινών μετά από διέγερση με προβιοτικά. Συμπέρασμα: Τα προβιοτικά τροποποιούν την ανοσολογική απόκριση στην COVID-19 μεταβάλλοντας την παραγωγή των TNFα, IL-1β και IL-6 μέσω μηχανισμού ανεξάρτητουτης IFNγ. Τα ευρήματα αυτά αναδεικνύουν τη δυνατότητα των προβιοτικών να αλληλεπιδρούν με και να επηρεάζουν τις ανοσολογικές οδούς στη λοίμωξη από SARS-CoV-2.