Vedci si mysleli, že baktéria je neškodná – mýlili sa

Medzinárodná štúdia vedená singapurskými vedcami naznačuje, že baktérie môžu zhoršiť existujúce ochorenie pľúc, ktoré sa predtým považovalo za neškodné.

Zistil to tím medzinárodných vedcov Neisseria – rod baktérií, ktoré žijú v ľudskom tele – nie sú také neškodné, ako sa doteraz predpokladalo. V skutočnosti môže spôsobiť infekcie u pacientov s bronchiektáziami, astmou a chronickou obštrukčnou chorobou pľúc (CHOCHP).

V prelomovej štúdii zverejnenej 14. septembra 2022 bunkový hostiteľ a mikrób, Tím preukázal presvedčivé dôkazy Neisseria Tento druh môže spôsobiť ochorenie pľúc a je spojený so zhoršením bronchiektázie (druh pľúcneho ochorenia) u pacientov. Vedcov viedla technologická univerzita Nanyang v Singapure (NTU Singapur).

Bronchiektázia je chronický stav, pri ktorom sa dýchacie cesty pľúc z neznámych dôvodov abnormálne zväčšia u 50 percent singapurských pacientov. Choroba je štyrikrát častejšia u Ázijcov ako u ich západných náprotivkov a môže sa vyskytnúť aj po tom, čo sa zotavili z tuberkulózy.^[1] V Singapure výskum z nemocnice Tan Toc Seng opísal 420 prípadov pacientov s bronchiektáziami prijatých do nemocnice v roku 2017.^[2] Incidencia je 10,6 na 100 000 a výrazne sa zvyšuje s vekom.

Napriek prevalencii u starších ľudí väčšina prípadov bronchiektázie nemá zjavnú príčinu a stav sa vyvíja spontánne a bez varovania.^[3]

Na vyriešenie hádanky, prečo sa bronchiektázia zhoršuje výrazne vyššou mierou u starších ázijských pacientov, chce medzinárodný tím – zahŕňajúci výskumníkov a nemocnice v Singapure, Malajzii, Číne, Austrálii a Spojenom kráľovstve. (Pozri príloha, – Pod vedením Sanjaya Chotirmala, docenta LKCMedicine, Provost’s Chair in Molecular Medicine, porovnávali údaje o chorobách a infekciách od 225 pacientov s bronchiektáziami ázijského pôvodu (Singapur a Malajzia) s pacientmi s bronchiektáziami v Európe.

Neisseria: Koniec koncov, nie je taká neškodná

keďže Neisseria Tento druh je známy tým, že spôsobuje meningitídu a kvapavku, nie je známe, že by infikoval pľúca. Prostredníctvom podrobnej identifikácie a starostlivej charakterizácie to výskumný tím zistil Neisseria Dominoval mikrobióm ázijských pacientov so zhoršujúcimi sa bronchiektázami.

Najmä podskupina pacientov s bronchiektáziami s prevažujúcim množstvom Neisseria volal Neisseria subflava ,N. podpraska), mali pri takýchto vysokých dávkach v porovnaní s pacientmi s bronchiektáziami závažnejšie ochorenie a opakujúce sa infekcie (exacerbácie). Neisseria,

Po ďalšom skúmaní pomocou experimentálnych bunkových a zvieracích modelov to výskumný tím potvrdil N. podpraska To spôsobuje rozrušenie buniek, čo vedie k zápalu a imunitnej dysfunkcii u pacientov s bronchiektáziami s touto baktériou.

Neisseria (N. subflava) sa zisťuje v pľúcnom tkanive pacientov s bronchiektáziami na obr. Červenou farbou je znázornená detekcia N. subflava a modrou sú jadrá buniek dýchacích ciest. kredit: Cell Host and Microbe

Pred týmto objavom nebolo známe, že Neisseria spôsobuje infekciu pľúc alebo závažné ochorenie u pacientov s bronchiektáziami.

Profesor Chotiramol, hlavný výskumný pracovník alchymedicíny, povedal: „Naše zistenia po prvýkrát potvrdzujú, že zlé klinické výsledky, ako je väčšia závažnosť ochorenia, horšia funkcia pľúc a vyššia miera opakovaných infekcií u pacientov s bronchiektáziami, sú spojené s baktériou Neisseria. nález je obzvlášť dôležitý pre ázijských pacientov.“

„Toto zistenie je dôležité, pretože by mohlo zmeniť spôsob, akým liečime našich pacientov s bronchiektáziami touto baktériou. Lekári teraz budú musieť myslieť na Neisseriu ako na potenciálneho „vinníka“ u pacientov, ktorí nie sú liečení.“ Príznaky sa zhoršujú a testovanie potrebovali identifikovať ľudí, ktorí môžu mať tento typ baktérií v pľúcach. Dúfame, že skoré odhalenie povedie k personalizovanej medicíne a následne aj pacientom s týmto ničivým ochorením. Ázijskí pacienti budú mať lepšie výsledky ochorenia,“ povedal profesor Chotirmal, ktorý je aj asistent dekana (fakultné záležitosti) na LKC Medicine.

Táto štúdia odráža úsilie NTU v rámci NTU2025, päťročného strategického plánu univerzity, ktorý rieši veľké výzvy ľudstva, ako je ľudské zdravie. Štúdia vedená medzinárodnými výskumníkmi z rôznych odborov čerpá zo silných stránok NTU a zameriava sa na interdisciplinárny výskum.

Širší význam Neisserie

Okrem prepojenia Neisserie a závažnej bronchiektázie výskumný tím pod vedením NTU tiež zistil prítomnosť podobných baktérií v iných bežných chronických respiračných stavoch, ako je ťažká astma a chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP) – stav charakterizovaný obštrukciou prúdenia vzduchu a spôsobuje dýchanie. . – súvisiace problémy.

Pomocou techník sekvenovania novej generácie sa tím tiež snažil zistiť, odkiaľ táto baktéria mohla pochádzať, a odobral vzorky domovov pacientov s bronchiektáziami vo veľkých množstvách. Neisseria v ich pľúcach. Výskumníci zistili prítomnosť baktérií v domácom prostredí, čo naznačuje, že vnútorné obytné priestory a potenciálne tropické podnebie môžu uprednostňovať prítomnosť týchto baktérií v ázijskom prostredí.

Čo je Neisseria?

Neisseria Bakteriálne druhy sú najčastejšie uznávané ako príčina pohlavne prenosných infekcií, ako je kvapavka, ale závažnejšie ako meningitída – zápal tekutiny a membrán obklopujúcich mozog a miechu. jeho poddruh N. podpraskaJe však známe, že sa nachádza v ústnej sliznici, hrdle a horných dýchacích cestách ľudí bez akejkoľvek známej súvislosti s pľúcnou infekciou.

Táto rodina baktérií bola vždy považovaná za škodlivú pre ľudí a infekcie, ktoré spôsobujú, neboli doteraz opísané.

Spoluautor, profesor Wang De Yoon z oddelenia otolaryngológie na Yong Lu Lin School of Medicine, Národná univerzita v Singapure, povedal: „Je povzbudzujúce vidieť, že sme urobili pokrok v identifikácii bakteriálnych druhov Neisseria ako príčin zhoršujúca sa bronchiektázia, potenciálny zločinec, ktorý sa pôvodne nepovažoval za hrozbu. Toto je silná pripomienka, že pokiaľ ide o vykonávanie výskumu, nemali by sme byť príliš spokojní a mali by sme byť aktívnejší pri skúmaní rôznych možností, pretože každý nevinný prvok môže byť zdrojom nebezpečenstva pre naše telo a celkové zdravie.

„Reverzný translačný prístup použitý v tejto práci bol rozhodujúci pre náš úspech,“ povedal spoluautor Andrew Tan, docent metabolických porúch, AlchemyMedicine. Počnúc „posteľou“, kde sme študovali skutočné skúsenosti pacientov, potom sme pracovali späť na odhalenie biologického procesu baktérií. Vďaka interdisciplinárnej povahe štúdie bol tím schopný komunikovať s členmi z rôznych výskumných odborov a poskytnúť im pohlcujúci zážitok a zároveň získať jedinečné poznatky o chorobe.

Vedci sa teraz chystajú uskutočniť ďalšie štúdie a klinické skúšky Neisseria Eradikácia z mikrobiómu prostredníctvom novozavedeného Alchemedicine Center for Microbiom Medicine, ktoré sa snaží zamerať a zhodnotiť prínosy liečby. Neisseria Detekcia s antibiotikami po prvýkrát s nádejou, že to povedie k lepším klinickým výsledkom u pacientov s chronickými respiračnými ochoreniami.

Odkaz: „Neisseria Hrajú: Liang Li, Michael McAogan, Tengfei Xu, Tavleen Kaur Jaggi, Luisa LY Chan, Jing Qu, Lan Wei, Shumin Liao, Hong Sheng Cheng, Holly R. Keir, Alison J. Druhy ako patobionty pri bronchiektáziách od Dickera, Kai Sen. Tan, Wang De Yoon, Mariko Siu Koh, Thanh Hau Ong, Albert Yik Hou Lim, John A. Abishgnaden, Tek Boon Lo, Tidy Empress Hassan, Jiang Long, Peter Abbey Wark, Brian Oliver, Daniela I. Droutz-Moses, Stephen C. Hrajú: Schuster, Guan Soon Tan, Mingliang Feng, James D. Chalmers a Sanjay H. Chotirmal, 14. september 2022, bunkový hostiteľ a mikrób,
DOI: 10.1016/j.chom.2022.08.005

poznámky

1. „Trendy v bronchiektázii medzi príjemcami Medicare v Spojených štátoch, 2000 až 2007“ Amy E. od Setz, MPH; Kenneth N. Olivier, MD, MPH; Jennifer Adgemian, PhD; Steven M. Holland, MD a D. Rebecca Prevots, PhD, MPH, 1. augusta 2012, hrudný denník,
   DOI: 10.1378/hrudník.11-2209
2. „Epidemiológia a ekonomické bremeno bronchiektázie vyžadujúce si hospitalizáciu v Singapure“, od Hwae Pin Phua, Wei-Yen Lim, Ganga Ganesan, Joan Yung, Kelvin Brian Tan, John Arputhan Abisheganaden a Albert Yik Hou Lim, 12. augusta 2021, ERJ otvorený výskum,
   DOI: 10.1183/23120541.00334-2021
3. Hrajú: Ravi Shankar Chandrasekaran, Michael McAogan, James D. Chalmers, Stuart J. V „Geografickej variácii, epidemiológii a mikrobiológii bronchiektázií“, 22. mája 2018, Alborn a Sanjay H. Chotiramol BMC pľúcna medicína,
   DOI: 10.1186/s12890-018-0638-0

príloha

Zoznam pridružených inštitúcií

• Katedra farmakológie, Lekárska fakulta, Južná univerzita vedy a techniky, Shenzhen, Čína
• Shenzhen Institute of Advanced Technology, Čínska akadémia vied, Shenzhen, Čína
• Lekárska fakulta Lee Kong Chian, Technologická univerzita Nanyang, Singapur
• Laboratórium biochemickej genetiky, Katedra biochémie, St James’s Hospital, Dublin, Írsko
• Jednotka klinickej biochémie, Lekárska fakulta, Trinity College Dublin, Dublin, Írsko
• Škola stavebného a environmentálneho inžinierstva, Technologická univerzita Nanyang, Singapur
• College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou, Čína
• Univerzita v Dundee, nemocnica Ninewells, lekárska fakulta, Dundee, Škótsko
• Oddelenie otolaryngológie, Program translačného výskumu infekčných chorôb, Lekárska fakulta Yong Lu Lin, Národná univerzita v Singapure
• Oddelenie respiračnej a kritickej medicíny, Singapurská všeobecná nemocnica, Singapur
• Oddelenie respiračnej medicíny a medicíny kritickej starostlivosti, Nemocnica Tan Toc Seng, Singapur
• Oddelenie respiračnej a kritickej medicíny, Changi General Hospital, Singapur
• Univerzita Kebangsan Malajzia, Kuala Lumpur, Malajzia
• Oddelenie respiračnej medicíny a kritickej starostlivosti, Pekingská univerzitná nemocnica Shenzhen, Shenzhen, Čína
• Prioritné výskumné centrum pre zdravé pľúca, Hunter Medical Research Institute, School of Medicine and Public Health, University of Newcastle, NSW, Austrália
• Oddelenie respiračnej a spánkovej medicíny, John Hunter Hospital, New Lambton Heights, NSW, Austrália
• Woolcockov inštitút lekárskeho výskumu, University of Sydney, Austrália
• School of Life Sciences, University of Technology Sydney, Austrália
• Singapurské centrum pre environmentálne inžinierstvo vied o živote (SCELSE), Technologická univerzita Nanyang, Singapur
• Škola biologických vied, Technologická univerzita Nanyang, Singapur
• Katedra environmentálnej vedy a inžinierstva, Univerzita Fudan, Šanghaj, Čína