Neisseria-arter er forbundet med forværring af bronkiektasi hos patienter, viser undersøgelse

Neisseria-arter er forbundet med forværring af bronkiektasi hos patienter, viser undersøgelse

Et hold af internationale videnskabsmænd ledet af Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) har fundet ud af, at Neisseria - en slægt af bakterier, der lever i den menneskelige krop - ikke er så harmløs som tidligere antaget og kan forårsage infektioner hos patienter med bronkiektasi. Astma og kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL).

I en skelsættende undersøgelse offentliggjort i dag i Cell Host & Microbe viste holdet afgørende beviser for, at Neisseria-arter kan forårsage lungesygdom og er forbundet med forværring af bronkiektasi (en type lungesygdom) hos patienter.

Bronkiektasi er en langvarig tilstand, hvor luftvejene i lungerne bliver unormalt udvidede af ukendte årsager hos op til 50 procent af patienterne i Singapore. Sygdommen er op til fire gange mere almindelig blandt asiater sammenlignet med deres vestlige modstykker og kan forekomme selv efter bedring efter tuberkulose. I Singapore beskrev forskning fra Tan Tock Seng Hospital i 2017 420 indlagte patienter med bronkiektasi. Incidensraten er 10,6 pr. 100.000 og stiger kraftigt med alderen.

På trods af dens udbredelse hos ældre, kan der i de fleste tilfælde af bronkiektasi ikke findes nogen åbenlys årsag, og sygdommen opstår spontant og uden varsel.

For at løse mysteriet om, hvorfor bronchiectasis forværres væsentligt hyppigere hos ældre asiatiske patienter, sammenlignede det internationale team – bestående af forskere og hospitaler i Singapore, Malaysia, Kina, Australien og Storbritannien (se bilag) – ledet af LKCMedicine Associate Professor Sanjay Chotirmall, Provost's Chair in Molecular Medicine, sammenlignet med data fra bronchi-sygdom og infektionspatienter fra Asien med oprindelse225-patienter. (Singapore og Malaysia) med dem fra bronkiektasipatienter i Europa.

Neisseria: ikke så harmløst trods alt

Mens Neisseria-arter er kendt for at forårsage meningitis og gonoré, er de ikke kendt for at inficere lungerne. Gennem detaljeret identifikation og omhyggelig karakterisering fandt forskerholdet ud af, at Neisseria dominerede mikrobiomet hos asiatiske patienter med forværret bronkiektasi.

Især patienter med bronkiektasi med overvejende niveauer af en Neisseria-undergruppe kaldet Neisseria subflava (N. subflava) oplevede mere alvorlig sygdom og gentagne infektioner (eksacerbationer) sammenlignet med patienter med bronkiektasi uden så høje niveauer af Neisseria.

Efter yderligere undersøgelser ved hjælp af eksperimentelle celle- og dyremodeller bekræftede forskerholdet, at N. subflava forårsager celledestruktion, hvilket fører til inflammation og immundysfunktion hos bronkiektasipatienter med denne bakterie.

Før denne opdagelse blev Neisseria ikke betragtet som en årsag til lungeinfektioner eller alvorlig sygdom hos patienter med bronkiektasi.

Lead investigator Prof Chotirmall fra LKCMedicine sagde: "Vores resultater har for første gang vist, at dårligere kliniske resultater såsom større sygdoms sværhedsgrad, dårligere lungefunktion og høje forekomster af tilbagevendende infektioner hos bronkiektasipatienter er tæt forbundet med bakterien Neisseria, og dette fund er særligt vigtigt for asiatiske patienter."

"Denne opdagelse er betydningsfuld, fordi den kan ændre den måde, vi behandler vores patienter med bronkiektasi med denne bakterie. Læger må nu tænke på Neisseria som en potentiel 'synder' hos patienter, der oplever forringelse på trods af behandling, og udføre tests for at identificere dem, der kan huse denne type bakterier i deres lunger. Vi håber, at en tidlig identifikation og deraf følgende personlig terapi vil føre til en bedre personlig behandling af Asien. sygdom," sagde Prof. Chotirmall, som også er Associate Dean (Faculty Affairs) ved LKC Medicine.

Denne undersøgelse afspejler NTU's indsats som en del af NTU2025, universitetets femårige strategiske plan, der adresserer menneskehedens store udfordringer såsom menneskers sundhed. Udført af internationale forskere fra forskellige discipliner fremhæver undersøgelsen også NTU's styrke og fokus på tværfaglig forskning.

Bredere relevans af Neisseria

Bortset fra sammenhængen mellem Neisseria og svær bronkiektasi, opdagede det NTU-ledede forskerhold også tilstedeværelsen af ​​de samme bakterier i andre mere almindelige kroniske luftvejssygdomme såsom svær astma og kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL) - en tilstand, der forårsager blokering af luftstrømmen og vejrtrækningsrelaterede problemer.

Ved hjælp af næste generations sekventeringsteknologier forsøgte holdet også at undersøge, hvor denne bakterie kunne komme fra, ved at tage prøver fra hjemmene til patienter med bronkiektasi, som havde store mængder Neisseria i deres lunger. Forskerne fandt tilstedeværelsen af ​​bakterierne i hjemmet, hvilket tyder på, at indendørs opholdsrum og muligvis det tropiske klima kan begunstige tilstedeværelsen af ​​disse bakterier i det asiatiske miljø.

Hvad er Neisseria?

Neisseria-bakterierne er i vid udstrækning blevet identificeret som årsag til seksuelt overførte infektioner som gonoré samt meningitis - en betændelse i væsken og membranerne, der omgiver hjernen og rygmarven. Imidlertid er dens underart N. subflava kendt for at forekomme i mundslimhinden, halsen og de øvre luftveje hos mennesker, uden nogen kendt sammenhæng med lungeinfektioner.

Denne familie af bakterier er altid blevet betragtet som harmløs for mennesker; infektioner forårsaget af dem er endnu ikke beskrevet.

Det er opmuntrende at se, at vi har gjort fremskridt med at identificere Neisseria-bakteriearten som årsagen til forværring af bronkiektasi, den usandsynlige synder, der ikke oprindeligt blev betragtet som en trussel. Dette er en stærk påmindelse om, at vi ikke bør være for selvtilfredse, når det kommer til at udføre forskning og bør være mere proaktive i at udforske forskellige muligheder, da ethvert tilsyneladende uskyldigt element kan udgøre en trussel mod vores kroppe og vores generelle sundhed."

Wang De Yun,medforfatter, professor,Institut for Otolaryngologi, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore

Medforfatter Andrew Tan, Associate Professor of Metabolic Disorders fra LKCMedicine, sagde: "Den omvendte oversættelsestilgang, der blev brugt i dette arbejde, var afgørende for vores succes. Startende fra 'sengen', hvor vi undersøgte reelle patientoplevelser, arbejdede vi baglæns for at afdække bakteriernes biologiske proces. Takket være den tværfaglige karakter af undersøgelsen, var det tværfaglige team, der var i stand til at tilbyde et forskelligt forskningshold til forskellige forskningsgrupper. erfaring og samtidig opnå unik indsigt i sygdommen.”

Forskerne ønsker nu at udføre yderligere undersøgelser og kliniske forsøg på udryddelse af Neisseria fra mikrobiomet gennem det nyetablerede LKCMedicine Center for Microbiome Medicine, som har til formål at evaluere fordelene ved at målrette og behandle Neisseria med antibiotika ved første påvisning i håb om, at det vil føre til bedre kliniske resultater for patienter med kroniske respiratoriske sygdomme.

Kilde:

Nanyang University of Technology, Singapore

Reference:

Li, L., et al. (2022) Neisseria-arter som patobionter ved bronkiektasi. Cellevært og mikrobe. doi.org/10.1016/j.chom.2022.08.005.

.