Uit onderzoek blijkt dat Neisseria-soorten in verband worden gebracht met verergering van bronchiëctasie bij patiënten

Uit onderzoek blijkt dat Neisseria-soorten in verband worden gebracht met verergering van bronchiëctasie bij patiënten

Een team van internationale wetenschappers onder leiding van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) heeft ontdekt dat Neisseria – een geslacht van bacteriën dat in het menselijk lichaam leeft – niet zo onschadelijk is als eerder werd gedacht en infecties kan veroorzaken bij patiënten met bronchiëctasieën. Astma en chronische obstructieve longziekte (COPD).

In een baanbrekend onderzoek dat vandaag in Cell Host & Microbe is gepubliceerd, heeft het team overtuigend bewijs geleverd dat Neisseria-soorten longziekten kunnen veroorzaken en geassocieerd zijn met verergering van bronchiëctasieën (een type longziekte) bij patiënten.

Bronchiëctasie is een langdurige aandoening waarbij de luchtwegen van de longen om onbekende redenen abnormaal verwijd raken bij tot wel 50 procent van de patiënten in Singapore. De ziekte komt onder Aziaten tot vier keer vaker voor dan onder hun westerse tegenhangers en kan zelfs na herstel van tuberculose optreden. In Singapore beschreef onderzoek van het Tan Tock Seng-ziekenhuis in 2017 420 gehospitaliseerde patiënten met bronchiëctasie. De incidentie bedraagt ​​10,6 per 100.000 en neemt sterk toe met de leeftijd.

Ondanks dat het bij ouderen voorkomt, kan in de meeste gevallen van bronchiëctasie geen duidelijke oorzaak worden gevonden en treedt de ziekte spontaan en zonder waarschuwing op.

Om het mysterie op te lossen waarom bronchiëctasie bij oudere Aziatische patiënten aanzienlijk sneller verergert, heeft het internationale team – bestaande uit onderzoekers en ziekenhuizen in Singapore, Maleisië, China, Australië en het Verenigd Koninkrijk (zie bijlage) – onder leiding van LKCMedicine universitair hoofddocent Sanjay Chotirmall, Provost’s leerstoel Moleculaire Geneeskunde, ziekte- en infectiegegevens van 225 patiënten met bronchiëctasie van Aziatische afkomst (Singapore en Maleisië) vergeleken. met die van bronchiëctasieënpatiënten in Europa.

Neisseria: toch niet zo onschadelijk

Hoewel bekend is dat Neisseria-soorten meningitis en gonorroe veroorzaken, is niet bekend dat ze de longen infecteren. Door middel van gedetailleerde identificatie en zorgvuldige karakterisering ontdekte het onderzoeksteam dat Neisseria het microbioom van Aziatische patiënten met verslechterende bronchiëctasie domineerde.

In het bijzonder ondervonden patiënten met bronchiëctasieën met overheersende niveaus van een Neisseria-subgroep genaamd Neisseria subflava (N. subflava) een ernstiger ziekte en herhaalde infecties (exacerbaties) vergeleken met patiënten met bronchiëctasieën zonder zulke hoge niveaus van Neisseria.

Na verder onderzoek met behulp van experimentele cel- en diermodellen bevestigde het onderzoeksteam dat N. subflava celvernietiging veroorzaakt, wat leidt tot ontstekingen en immuundysfunctie bij bronchiëctasiepatiënten met deze bacterie.

Vóór deze ontdekking werd Neisseria niet beschouwd als een oorzaak van longinfecties of ernstige ziekten bij patiënten met bronchiëctasie.

Hoofdonderzoeker prof. Chotirmall van LKCMedicine zei: "Onze resultaten hebben voor het eerst aangetoond dat slechtere klinische resultaten, zoals een grotere ernst van de ziekte, een slechtere longfunctie en een hoog aantal recidiverende infecties bij patiënten met bronchiëctasie nauw verband houden met de bacterie Neisseria en deze bevinding is vooral belangrijk voor Aziatische patiënten."

"Deze ontdekking is belangrijk omdat het de manier kan veranderen waarop we onze patiënten behandelen met bronchiëctasie die deze bacterie bevat. Artsen moeten Neisseria nu beschouwen als een potentiële 'boosdoener' bij patiënten die ondanks behandeling verslechtering ervaren, en tests uitvoeren om degenen te identificeren die dit soort bacteriën in hun longen kunnen hebben. We hopen dat vroege identificatie zal leiden tot gepersonaliseerde therapie en bijgevolg tot betere ziekteresultaten voor Aziatische patiënten met de verwoestende ziekte, "zei prof. Chotirmall, die tevens adjunct-decaan (facultaire zaken) is bij LKCMgeneeskunde.

Deze studie weerspiegelt de inspanningen van NTU als onderdeel van NTU2025, het vijfjarige strategische plan van de universiteit dat de grote uitdagingen van de mensheid, zoals de menselijke gezondheid, aanpakt. Het onderzoek, uitgevoerd door internationale onderzoekers uit verschillende disciplines, benadrukt ook de kracht en focus van NTU op interdisciplinair onderzoek.

Bredere relevantie van Neisseria

Afgezien van het verband tussen Neisseria en ernstige bronchiëctasieën, ontdekte het door de NTU geleide onderzoeksteam ook de aanwezigheid van dezelfde bacterie bij andere, meer voorkomende chronische luchtwegaandoeningen, zoals ernstig astma en chronische obstructieve longziekte (COPD) - een aandoening die verstopping van de luchtstroom en ademhalingsproblemen veroorzaakt.

Met behulp van de nieuwste generatie sequencing-technologieën probeerde het team ook te onderzoeken waar deze bacterie vandaan zou kunnen komen, door monsters te nemen in de huizen van patiënten met bronchiëctasieën die grote hoeveelheden Neisseria in hun longen hadden. De onderzoekers ontdekten de aanwezigheid van de bacteriën in de thuisomgeving, wat erop wijst dat de leefruimte binnenshuis en mogelijk het tropische klimaat de aanwezigheid van deze bacteriën in de Aziatische omgeving kunnen bevorderen.

Wat is Neisseria?

De Neisseria-bacteriesoorten zijn algemeen geïdentificeerd als de oorzaak van seksueel overdraagbare infecties zoals gonorroe, evenals meningitis - een ontsteking van het vocht en de vliezen rond de hersenen en het ruggenmerg. Het is echter bekend dat de ondersoort N. subflava voorkomt in het mondslijmvlies, de keel en de bovenste luchtwegen van mensen, zonder bekend verband met longinfecties.

Deze familie van bacteriën werd altijd als onschadelijk voor de mens beschouwd; infecties veroorzaakt door hen zijn nog niet beschreven.

Het is bemoedigend om te zien dat we vooruitgang hebben geboekt bij het identificeren van de Neisseria-bacteriesoort als de oorzaak van verergerende bronchiëctasieën, de onwaarschijnlijke boosdoener die aanvankelijk niet als een bedreiging werd beschouwd. Dit is een sterke herinnering dat we niet te zelfgenoegzaam moeten zijn als het gaat om het uitvoeren van onderzoek en proactiever moeten zijn in het onderzoeken van verschillende mogelijkheden, aangezien elk ogenschijnlijk onschuldig element een bedreiging kan vormen voor ons lichaam en onze algehele gezondheid.”

Wang De Yun,co-auteur, hoogleraar,Afdeling Otolaryngologie, Yong Loo Lin School of Medicine, Nationale Universiteit van Singapore

Co-auteur Andrew Tan, universitair hoofddocent metabole stoornissen bij LKCMedicine, zei: "De omgekeerde vertalingsaanpak die in dit werk werd gebruikt, was cruciaal voor ons succes. Beginnend bij het 'bed', waar we echte patiëntervaringen onderzochten, werkten we vervolgens achteruit om het biologische proces van de bacterie bloot te leggen. Het interdisciplinaire karakter van de studie stelde het team in staat om te communiceren met leden uit verschillende onderzoeksdisciplines, wat een prettige ervaring opleverde en tegelijkertijd unieke inzichten in de ziekte verwierf."

De onderzoekers willen nu verdere onderzoeken en klinische onderzoeken uitvoeren naar de uitroeiing van Neisseria uit het microbioom via het nieuw opgerichte LKCMedicine Center for Microbiome Medicine, dat tot doel heeft de voordelen te evalueren van het richten en behandelen van Neisseria met antibiotica bij de eerste detectie, in de hoop dat dit zal leiden tot betere klinische resultaten voor patiënten met chronische luchtwegaandoeningen.

Bron:

Technische Universiteit Nanyang, Singapore

Referentie:

Li, L., et al. (2022) Neisseria-soorten als pathobionten bij bronchiëctasieën. Celgastheer en microbe. doi.org/10.1016/j.chom.2022.08.005.

.