Treatment with distinct antibiotic classes causes different pulmonary outcomes on allergic airway inflammation associated with modulation of symbiotic microbiota

Abstract

Fundo. A asma é uma doença pulmonar crônica que afeta cerca de 300 milhões de pessoas em todo o mundo. Estudos anteriores associaram o uso de antimicrobianos a alergias, mas o real impacto dos antibióticos na asma ainda é incerto. Nós investigamos o impacto potencial da amoxicilina (Amox), trimetoprim/sulfametoxazol (TMP/SMX) e metronidazol (Metro) em um modelo murino de inflamação alérgica das vias aéreas induzida por OVA. Métodos. Camundongos BALB/c receberam três ciclos de 7 dias de antibióticos em água potável seguidos de 7 dias de lavagem e foram sensibilizados i.p. com OVA/Alum nos dias 0 e 14. Após o final da última lavagem com antibiótico, os ratos foram desafiados com OVA em aerossol. Os parâmetros pulmonares foram avaliados e soro, LBA e fezes foram coletados para análise. Resultados. Os animais tratados com Amox e TMP / SMX apresentaram parâmetros de inflamação alérgica das vias aéreas mais graves, com aumento da hiperresponsividade das vias aéreas, redução do volume alveolar pulmonar e aumento dos níveis de IL-4 e IL-6 no LBA. Em contraste, os ratos tratados com Metro apresentaram FEV-50 preservado, diminuição da inflamação pulmonar e níveis mais elevados de butirato e propionato nas fezes. O tratamento com Metro foi associado ao aumento de IgA específica para OVA no soro. A microbiota BAL foi abundante em grupos alérgicos, mas não em controles não alérgicos, com o grupo tratado com Amox exibindo maior frequência de Proteobactérias, enquanto Metro e TMP/SMX mostraram níveis aumentados de Firmicutes. No intestino, observamos o enriquecimento de Akkermansia muciniphila associado à redução do fenótipo de inflamação das vias aéreas no grupo Metro, mesmo após o período de recuperação. Conclusão. Nossos dados sugerem que diferentes tratamentos com antibióticos podem impactar o curso da inflamação alérgica experimental das vias aéreas de diversas maneiras por vários mecanismos, incluindo a modulação da produção de ácidos graxos de cadeia curta pela microbiota intestinal.