ERS 2020: kopsu mikrobioom: tundmatu kosmos

taust

Soolestiku mikrobioomi uuringud on näidanud, et seedetrakti mikrobiootal pole mitte ainult rohkelt kohalikke funktsioone, vaid see on tihedas kontaktis ka kogu organismiga. Soolestiku mikrobiota mitmekesised koostoimed metaboolsete ja immunoloogiliste protsessidega mõjutavad peremehe tervist seni teadmata ulatuses.

Tundmatud maailmad: kopsude mikrokosmos

Nendele leidudele tuginedes on nüüd kopsu mikrobioom liikunud ka teadusuuringute keskmesse. Üha rohkem on tõendeid selle kohta, et kopsu mikrobioom võib mängida otsustavat rolli paljude haiguste korral, alates hingamisteede nakkushaigustest kuni ainevahetushaiguste ja kasvajahaigusteni. Siinsed uuringud on aga alles päris alguses. Virtuaalsel ERS-i kongressil 2020 andsid mõned kopsu mikrobioomide pioneerid seansil “Vigade saladus: viis, kuidas mikrobioom muudab meie tulevikku” väikese ülevaate kopsude mikrokosmose seni tundmatutest avarustest.

Põhitõed

Dr. Birminghami ülikooli mikrobioloogia ja nakkushaiguste instituudi õppejõud Michael J. Cox tutvustas kopsumikrobioomi põhitõdesid ja lahendas mõned populaarsed arusaamatused. Ta selgitas, et kopsumikroobide tervikut nimetatakse õigesti kopsu mikrobiootaks, mitte kopsu mikrobioomiks. Mõiste „kopsu mikrobioom“ tuli ökoloogiast ja tähistab kõigi elupaikade mikroorganismide kooslust, sealhulgas nende koostoimet elupaiga, antud juhul kopsude ja kogu peremeesorganismiga.

Uurimistöö metoodika

Enamasti ei saa ainuüksi kopsu mikrobioomi liikide vahemikust teha mingeid sisukaid järeldusi, sest see erineb mitte ainult peremeesorganismiti, vaid ka lokaalselt, sõltuvalt kopsu piirkonnast. Lisaks kujutab liigianalüüsi (16S rRNA geenide järjestamine) tulemus alati ainult hetktõmmist, sest liigispekter võib alati vahetada oma keskkonnaga. Kolm kõige olulisemat küsimust, mida mikrobiomilt uurimistöös küsida, on:

  • Kui palju organisme on?
  • Mis tüüpi organisme on?
  • Ja mida nad teevad?

Ükski saadaolevatest tehnikatest ei suuda neile kolmele küsimusele korraga vastata. Mikrobiomi profileerimine hõlmab seetõttu alati mitut tehnikat koos, näiteks 16S rRNA geenide järjestamine, metagenoomika, metatranskriptoomika ja metaboloomika.

Võtke arvesse füüsilisi struktuure

Kuid ülaltoodud tehnikad võtavad arvesse segakogukondade füüsilist struktuuri, näiteks B. biofilmides hävinud. "Biofilmide erinevad liigid suhtlevad omavahel ja saavad näiteks B. mõõta nende asustustihedust. See omakorda viib geeniekspressiooni kontrollimiseni liikide lõikes. Või saab resistentsusgeene vahetada ka antibiootikumide vastu, ”selgitas Cox, näidates seeläbi mikrobioomide uurimise keerukust.

Kopsu mikrobioomi mõjud haigustele

Coxi loengu järel tegi professor dr. Debby Bogaert, Edinburghi ülikooli pediaatria juht, professor dr. Alexander H. Dalpke Dresdeni tehnikaülikooli meditsiinilise mikrobioloogia ja hügieeni instituudist, Privatdozent Dr. Markus Hilty Berni ülikooli nakkushaiguste instituudist annab sessiooni raames ülevaate oma uuringutest kopsu mikrobioomi mõjust haigustele.

Lapse hingamisteede infektsioonid

Bogaert ja tema meeskond olid esimesel eluaastal jälginud kopsu mikrobioomi arengut ja laste hingamisteede tervist. Nad suutsid näidata, et mikrobiomi areng esimese 100 päeva jooksul pärast sündi on seotud hingamisteede sümptomaatiliste infektsioonide arvuga.

Düsbioosid kopsuhaiguste korral lapsepõlves

Dalpke juhitud meeskond tegeles kopsuprobleemide või düsbioosiga seoses lapsepõlves esinevate kopsuhaigustega. Nad leidsid, et kopsud koloniseeriti orofarünksi mikrobiootaga. Tsüstilise fibroosi korral allutatakse aga kopsu mikrobioom kohalikule valikule. Pseudomonas aeruginosa koloniseerimine tsüstilise fibroosi korral põhjustab ka kopsu mikrobiomi valiku ja düsbioosi. Dalpke rõhutas, et düsbioos on tegelikult P. aeruginosa koloniseerimise tagajärg ja mitte vastupidi, et düsbioos soosib P. aeruginosa kolonisatsiooni. Meeskond leidis ka tõendeid selle kohta, et mõningate ülemiste hingamisteede anaeroobid ja kommensaalid (S. mitis, S.oralis ja S. cristatus) võivad olla seotud haiguse kergema progresseerumise ja parema funktsionaalse tulemusega.

Mikrobioom KOK-is

Tervete inimeste ja KOK-i patsientide mikrobioomi koostis erineb oluliselt, selgitas Hilty oma loengus. "Kuid mis saabus esimesena, on KOK või kopsu mikrobioomi düsbioos tüüpiline" kana või muna "probleem," jätkas ta. Hilty jaoks on mõeldavad kaks protsessi: suitsetamine ja / või muud keskkonnategurid muudavad mikrobiomi koostist, misjärel peremees reageerib haigusele, või keskkonnategurid, sealhulgas suitsetamine, põhjustavad haigust, misjärel mikrobiomi koostis muutub. "Siiani on sel teemal tehtud ainult empiirilisi läbilõikeuuringuid. Selleks, et vastata küsimustele, näiteks mikrobiomi sobivus biomarkerina, oleks vaja pikisuunalisi uuringuid," lõpetas Hilty ettekande.

!-- GDPR -->