ERS 2020: Мікробіом легенів: невідомий космос

фон

Дослідження мікробіому кишечника показали, що мікробіота в шлунково-кишковому тракті не тільки має велику кількість місцевих функцій, але й тісно контактує з усім організмом. Різноманітна взаємодія мікробіоти в кишечнику з метаболічними та імунологічними процесами впливає на здоров’я господаря в тій мірі, яка поки не відома.

Невідомі світи: мікросвіт легенів

Виходячи з цих висновків, мікробіом легенів тепер також перейшов у центр досліджень. З'являється все більше доказів того, що мікробіом легенів може відігравати вирішальну роль при багатьох захворюваннях, починаючи від інфекційних захворювань дихальних шляхів і закінчуючи метаболічними та пухлинними захворюваннями. Однак дослідження тут ще на самому початку. На віртуальному конгресі ERS 2020 деякі піонери мікробіомів легенів дали невелике уявлення про раніше невідомі простори мікросвіту легенів на сесії «Секрети помилок: спосіб, яким мікробіом змінює наше майбутнє».

Основи

Доктор. Майкл Дж. Кокс, викладач Інституту мікробіології та інфекційних хвороб Бірмінгемського університету, представив основи легеневого мікробіома та прояснив кілька популярних непорозумінь. Він пояснив, що цілісність мікробів легенів буде правильно називати мікробіотою легенів, а не мікробіомом легенів. Термін "мікробіом легенів" походить з екології і означає спільноту всіх мікроорганізмів у середовищі існування, включаючи їх взаємодію із середовищем існування, в даному випадку легенями та всім організмом господаря.

Методологія дослідження

У більшості випадків неможливо зробити суттєвих висновків лише з ряду видів мікробіома легенів, оскільки він відрізняється не тільки окремо від господаря до господаря, але й локально залежно від регіону легені. Крім того, результат видового аналізу (секвенування генів 16S рРНК) завжди представляє лише знімок, оскільки видовий спектр завжди може змінюватися в обмін на навколишнє середовище. Три найважливіші питання щодо мікробіома в дослідженнях:

  • Скільки організмів?
  • Які типи організмів існують?
  • І що вони роблять?

Жодна з доступних методик не може відповісти на ці три запитання одночасно. Тому профілювання мікробіома завжди включає кілька комбінованих методів, таких як секвенування генів 16S рРНК, метагеноміка, метатранскріптоміка та метаболоміка.

Враховуйте фізичні структури

Однак вищезазначені методи враховують фізичну структуру змішаних спільнот, таких як Б. в біоплівках знищено. “Різні види в біоплівках спілкуються між собою і можуть, наприклад, Б. виміряти їх щільність населення. Це, в свою чергу, призводить до контролю експресії генів у різних видів. Або гени стійкості також можна обміняти на антибіотики », - пояснив Кокс, показавши тим самим складність досліджень мікробіомів.

Вплив мікробіома легенів на захворювання

Після лекції Кокса професор доктор Деббі Богаерт, завідувач педіатрії, Единбурзький університет, професор д-р Олександр Х. Дальпке з Інституту медичної мікробіології та гігієни Технічного університету Дрездена, Privatdozent Dr. Маркус Хілті з Інституту інфекційних хвороб Бернського університету вивчає її дослідження щодо впливу мікробіома легенів на захворювання в рамках сесії.

Дитячі респіраторні інфекції

Богаерт та її команда спостерігали за розвитком мікробіому легенів у перший рік життя та здоров'ям дихальних шляхів дітей. Вони змогли показати, що розвиток мікробіома в перші 100 днів після народження пов'язаний з кількістю симптоматичних інфекцій дихальних шляхів.

Дисбіози при захворюваннях легенів у дитячому віці

Команда під керівництвом Далпке займалася мікробіомом легенів або дисбіозом у зв'язку із захворюваннями легенів у дитячому віці. Вони виявили, що легені були колонізовані мікробіотою ротоглотки. Однак при муковісцидозі мікробіом легенів підлягає місцевому відбору. Колонізація синьогнійної палички при муковісцидозі також викликає виділення та дисбіоз мікробіома легенів. Дальпке підкреслив, що дисбіоз насправді є наслідком колонізації P. aeruginosa, а не навпаки, що дисбіоз сприяє колонізації P. aeruginosa. Команда також знайшла докази того, що деякі анаероби та коменсали (S. mitis, S.oralis та S. cristatus) з верхніх дихальних шляхів можуть бути пов'язані з легшим прогресуванням захворювання та кращими функціональними результатами.

Мікробіом при ХОЗЛ

Склад мікробіому здорових людей та хворих на ХОЗЛ суттєво відрізняється, пояснив Хілті у своїй лекції. "Але що було першим, ХОЗЛ або дисбактеріоз мікробіомів легенів - це типова проблема" курки чи яйця "", - продовжив він. Для Hilty можна було б уявити два процеси: куріння та / або інші фактори навколишнього середовища змінюють склад мікробіома, після чого господар реагує на хворобу, або фактори навколишнього середовища, включаючи куріння, призводять до захворювання, після чого склад мікробіому змінюється. "Дотепер на цю тему проводились лише емпіричні поперечні дослідження. Для того, щоб відповісти на такі питання, як придатність мікробіома як біомаркера, необхідні будуть лонгітюдні дослідження", - підсумував Хілті свою презентацію.