Tutkimus osoittaa, että Neisseria-lajit liittyvät potilaiden keuhkoputkentulehdusten pahenemiseen

Tutkimus osoittaa, että Neisseria-lajit liittyvät potilaiden keuhkoputkentulehdusten pahenemiseen

Singaporen Nanyangin teknillisen yliopiston (NTU Singapore) johtama kansainvälisten tutkijoiden ryhmä on havainnut, että Neisseria - ihmiskehossa elävä bakteerisuku - ei ole niin vaaraton kuin aiemmin luuli, ja se voi aiheuttaa infektioita potilailla, joilla on keuhkoputkentulehdus. Astma ja krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD).

Tänään Cell Host & Microbe -lehdessä julkaistussa merkittävässä tutkimuksessa ryhmä osoitti vakuuttavia todisteita siitä, että Neisseria-lajit voivat aiheuttaa keuhkosairauksia ja liittyvät keuhkoputkentulehdusten (eräänlainen keuhkosairaus) pahenemiseen potilailla.

Bronkiektaasi on pitkäaikainen sairaus, jossa keuhkojen hengitystiet laajenevat epänormaalisti tuntemattomista syistä jopa 50 prosentilla Singaporen potilaista. Tauti on jopa neljä kertaa yleisempi aasialaisten keskuudessa länsimaisiin kollegoihinsa verrattuna ja voi ilmaantua jopa tuberkuloosista toipumisen jälkeen. Singaporessa Tan Tock Seng -sairaalan tutkimuksessa vuonna 2017 kuvattiin 420 sairaalahoidossa olevaa keuhkoputkentulehdusta sairastavaa potilasta. Ilmaantuvuus on 10,6 tapausta 100 000 kohden ja lisääntyy jyrkästi iän myötä.

Huolimatta yleisyydestään vanhuksilla, useimmissa keuhkoputkentulehdustapauksissa ei voida löytää ilmeistä syytä ja sairaus ilmaantuu spontaanisti ja ilman varoitusta.

Ratkaistakseen mysteerin siitä, miksi keuhkoputkentulehdus pahenee merkittävästi useammin iäkkäillä aasialaisilla potilailla, kansainvälinen tiimi – joka koostuu tutkijoista ja sairaaloista Singaporessa, Malesiassa, Kiinassa, Australiassa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa (katso liite) – jota johtaa LKCMedicine-apulaisprofessori Sanjay Chotirmall, Aasian Provost's Chair in Molecular Medicine -potilaiden kanssa Bronchecti-taudin22- ja infektiotietoihin. (Singapore ja Malesia) keuhkoputkentulehduspotilaiden kanssa Euroopassa.

Neisseria: ei loppujen lopuksi niin vaaratonta

Vaikka Neisseria-lajien tiedetään aiheuttavan aivokalvontulehdusta ja tippuria, niiden ei tiedetä tartuttavan keuhkoihin. Yksityiskohtaisen tunnistamisen ja huolellisen karakterisoinnin avulla tutkimusryhmä havaitsi, että Neisseria hallitsi aasialaisten potilaiden mikrobiomia, joilla oli paheneva keuhkoputkentulehdus.

Erityisesti potilaat, joilla oli keuhkoputkentulehdus ja joilla oli hallitseva taso Neisseria-alaryhmää nimeltä Neisseria subflava (N. subflava), kokivat vakavampia sairauksia ja toistuvia infektioita (pahenemisvaiheita) verrattuna potilaisiin, joilla oli keuhkoputkentulehdus ilman niin korkeita Neisseria-tasoja.

Lisätutkimuksen jälkeen käyttämällä kokeellisia solu- ja eläinmalleja tutkimusryhmä vahvisti, että N. subflava aiheuttaa solutuhoa, mikä johtaa tulehdukseen ja immuunijärjestelmän toimintahäiriöön tätä bakteeria sairastavilla bronkiektaasipotilailla.

Ennen tätä löytöä Neisseriaa ei pidetty keuhkoinfektioiden tai vakavan sairauden aiheuttajana potilailla, joilla oli keuhkoputkentulehdus.

LKCMedicinen johtava tutkija, professori Chotirmall sanoi: "Tuloksemme ovat osoittaneet ensimmäistä kertaa, että huonommat kliiniset tulokset, kuten sairauden vakavuus, huonompi keuhkojen toiminta ja korkea toistuvien infektioiden määrä keuhkoputkentulehduspotilailla, liittyvät läheisesti Neisseria-bakteeriin, ja tämä havainto on erityisen tärkeä aasialaisille potilaille."

"Tämä löytö on merkittävä, koska se voi muuttaa tapaa, jolla hoidamme keuhkoputkentulehdusta sairastavia potilaitamme tällä bakteerilla. Lääkäreiden tulee nyt ajatella Neisseriaa mahdollisena "syyllisenä" potilaissa, jotka kokevat pahenemisen hoidosta huolimatta, ja suoritettava testejä tunnistaakseen ne, joilla saattaa olla tämän tyyppisiä bakteereja keuhkoissaan. Toivomme, että yksi varhainen tunnistaminen johtaa yksilölliseen sairauteen ja tämän taudin tuhoavaan lopputulokseen," sanoi professori Chotirmall, joka on myös apulaisdekaani (tiedekuntaasiat) LKC Lääketieteessä.

Tämä tutkimus heijastaa NTU:n ponnisteluja osana NTU2025:tä, yliopiston viisivuotista strategista suunnitelmaa, joka käsittelee ihmiskunnan suuria haasteita, kuten ihmisten terveyttä. Eri alojen kansainvälisten tutkijoiden tekemä tutkimus korostaa myös NTU:n vahvuutta ja keskittymistä tieteidenväliseen tutkimukseen.

Neisserian laajempi merkitys

Neisserian ja vaikean keuhkoputkentulehdusten välisen yhteyden lisäksi NTU:n johtama tutkimusryhmä havaitsi samojen bakteerien esiintymisen myös muissa yleisemmissä kroonisissa hengitystiesairauksissa, kuten vaikeassa astmassa ja kroonisessa obstruktiivisessa keuhkosairaudessa (COPD) - tila, joka aiheuttaa ilmavirran tukkeutumisen ja hengitysongelmia.

Seuraavan sukupolven sekvensointitekniikoiden avulla tiimi yritti myös tutkia, mistä tämä bakteeri saattoi olla peräisin, ottamalla näytteitä keuhkoputkentulehdusta sairastavien potilaiden kodeista, joilla oli suuria määriä Neisseriaa keuhkoissaan. Tutkijat havaitsivat bakteerien esiintymisen kotiympäristössä, mikä viittaa siihen, että sisätilat ja mahdollisesti trooppinen ilmasto voivat suosia näiden bakteerien esiintymistä Aasian ympäristössä.

Mikä on Neisseria?

Neisseria-bakteerilajit on laajalti tunnistettu sukupuoliteitse tarttuvien infektioiden, kuten tippuriin, sekä aivokalvontulehduksen - aivoja ja selkäydintä ympäröivän nesteen ja kalvojen tulehdus - aiheuttajiksi. Sen alalajin N. subflavan tiedetään kuitenkin esiintyvän ihmisten suun limakalvoissa, kurkussa ja ylemmissä hengitysteissä, eikä sillä ole tiedossa yhteyttä keuhkoinfektioihin.

Tätä bakteeriperhettä on aina pidetty vaarattomana ihmisille; niiden aiheuttamia infektioita ei ole vielä kuvattu.

On rohkaisevaa nähdä, että olemme edistyneet Neisseria-bakteerilajin tunnistamisessa keuhkoputkentulehdusten pahenemisen aiheuttajaksi, joka on epätodennäköinen syyllinen, jota ei alun perin pidetty uhkana. Tämä on vahva muistutus siitä, että meidän ei pitäisi olla liian omahyväisiä tutkimusten tekemisessä ja meidän tulisi olla aktiivisempia tutkiessamme erilaisia ​​mahdollisuuksia, koska mikä tahansa viattomalta vaikuttava aines voi olla uhka kehollemme ja yleiselle terveydellemme.

Wang De Yun,kirjoittaja, professori,Otolaryngologian laitos, Yong Loo Linin lääketieteellinen tiedekunta, Singaporen kansallinen yliopisto

Toinen kirjoittaja Andrew Tan, LKCMedicinen aineenvaihduntahäiriöiden apulaisprofessori, sanoi: "Tässä työssä käytetty käänteinen käännöslähestymistapa oli ratkaisevan tärkeää menestyksellemme. Aloitimme "sängystä", jossa tutkimme todellisia potilaiden kokemuksia, ja sitten työskentelimme taaksepäin paljastaaksemme bakteerien biologisen prosessin. Tutkimustiimin luonne oli erilainen poikkitieteellisen tutkimuksen ansiosta. tieteenaloilla, jotka tarjoavat nautinnollisen kokemuksen samalla kun saamme ainutlaatuisia näkemyksiä taudista."

Tutkijat haluavat nyt suorittaa lisätutkimuksia ja kliinisiä tutkimuksia Neisserian hävittämisestä mikrobiomista vastikään perustetun LKCMedicine Center for Microbiome Medicine -keskuksen kautta, jonka tavoitteena on arvioida Neisserian kohdistamisen ja antibioottien hoidon etuja ensimmäisellä havaitsemisella toivoen, että se johtaa parempiin kliinisiin tuloksiin potilailla, joilla on kroonisia hengityselinsairauksia.

Lähde:

Nanyangin teknillinen yliopisto, Singapore

Viite:

Li, L., et ai. (2022) Neisseria-lajit patobionteina keuhkoputkentulehduksessa. Soluisäntä ja mikrobi. doi.org/10.1016/j.chom.2022.08.005.

.