Niedobór cynku wiąże się ze zwiększonym ryzykiem infekcji płuc

Niedobór cynku w diecie przyczynia się do rozwoju infekcji płuc wywołanej przez bakterię Acinetobacter baumannii, która jest główną przyczyną zapalenia płuc związanego z respiratorem, zgodnie z nowym badaniem opublikowanym w czasopiśmie Nature Microbiology.

Zespół badawczy pod przewodnictwem Vanderbilt University Medical Center odkrył nieoczekiwany związek między prozapalną cytokiną interleukiną-13 (IL-13) a zakażeniem płuc wywołanym przez A. baumannii i wykazał, że blokowanie IL-13 zapobiega śmierci związanej z zakażeniem u zwierząt doświadczalnych.

Wyniki badania wskazują, że przeciwciała anty-IL-13 zatwierdzone przez FDA do stosowania u ludzi mogą chronić przed bakteryjnym zapaleniem płuc u pacjentów z niedoborem cynku.

„Naszym zdaniem jest to pierwsze badanie, które wykazało, że neutralizacja IL-13 może zapobiec śmiertelności z powodu infekcji bakteryjnej. Odkrycie to sugeruje potencjał stosowania terapii anty-IL-13 u pacjentów z niedoborem cynku z zapaleniem płuc wywołanym przez A. baumannii jako części spersonalizowanego podejścia terapeutycznego” — powiedział Erik Skaar, PhD, MPH, profesor patologii im. Ernesta W. Goodpastera i dyrektor Instytutu Zakażeń, Immunologii i Zapalenia na Uniwersytecie Vanderbilt.

Prawie 20% światowej populacji jest narażonych na niedobór cynku, który może upośledzać funkcje odpornościowe i jest głównym czynnikiem ryzyka zapalenia płuc. Światowa Organizacja Zdrowia uważa niedobór cynku za główną przyczynę chorób i zgonów.

Pacjenci narażeni na niedobór cynku, zwłaszcza ciężko chorzy i starsi, są również narażeni na zakażenie A. baumannii. Pacjenci w placówkach opieki zdrowotnej są najbardziej narażeni, zwłaszcza ci podłączeni do respiratorów, z cewnikami lub na intensywnej terapii przez długi czas. A. baumannii staje się coraz bardziej oporny na środki przeciwdrobnoustrojowe, co czyni go poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego, powiedział Skaar.

Aby zbadać, czy i w jaki sposób niedobór cynku w diecie przyczynia się do patogenezy A. baumannii, naukowcy opracowali mysi model niedoboru cynku w diecie i ostrego zapalenia płuc wywołanego przez A. baumannii. Badaniem kierowała Lauren Palmer, dr, była stypendystka podoktorska w VUMC, a obecnie adiunkt w Katedrze Mikrobiologii i Immunologii na Uniwersytecie Illinois w Chicago.

Naukowcy odkryli, że myszy z niedoborem cynku miały zwiększone obciążenie bakteryjne w płucach, rozprzestrzenianie się bakterii do śledziony i wyższą śmiertelność w porównaniu z myszami z odpowiednią dietą zawierającą cynk. Wykazali, że myszy z niedoborem cynku wytwarzały więcej IL-13 podczas infekcji, a podanie IL-13 myszom z niedoborem cynku promowało rozprzestrzenianie się A. baumannii do śledziony. Leczenie przeciwciałami anty-IL-13 chroniło myszy z niedoborem cynku przed śmiercią wywołaną przez A. baumannii.

Wyniki te stanowią uzupełnienie rosnącej liczby badań wykazujących, że pewne niedobory składników odżywczych są powiązane z produkcją IL-13 i odpowiedzią immunologiczną typu 2.

„IL-13 może być istotnym czynnikiem ryzyka zakażeń płuc związanych z opieką zdrowotną i zakażeń oportunistycznych, co podkreśla potrzebę dalszych badań nad IL-13 jako celem leczenia” – zauważył Skaar.

Zatwierdzone przez FDA przeciwciała anty-IL-13 (lebrikizumab i tralokinumab) były szeroko badane jako potencjalne metody leczenia niekontrolowanej ciężkiej astmy. Chociaż nie okazały się skuteczne w tym wskazaniu, badania kliniczne wykazały, że są bezpieczne.