Neisseria-arter er assosiert med forverring av bronkiektasi hos pasienter, viser studie

Neisseria-arter er assosiert med forverring av bronkiektasi hos pasienter, viser studie

Et team av internasjonale forskere ledet av Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) har funnet ut at Neisseria – en slekt av bakterier som lever i menneskekroppen – ikke er så ufarlig som tidligere antatt og kan forårsake infeksjoner hos pasienter med bronkiektasi. Astma og kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS).

I en landemerkestudie publisert i dag i Cell Host & Microbe, viste teamet avgjørende bevis for at Neisseria-arter kan forårsake lungesykdom og er assosiert med forverring av bronkiektasi (en type lungesykdom) hos pasienter.

Bronkiektasi er en langvarig tilstand der luftveiene i lungene blir unormalt utvidet av ukjente årsaker hos opptil 50 prosent av pasientene i Singapore. Sykdommen er opptil fire ganger mer vanlig blant asiater sammenlignet med deres vestlige kolleger og kan oppstå selv etter bedring etter tuberkulose. I Singapore beskrev forskning fra Tan Tock Seng Hospital i 2017 420 sykehuspasienter med bronkiektasi. Insidensraten er 10,6 per 100 000 og øker kraftig med alderen.

Til tross for utbredelsen hos eldre, kan man i de fleste tilfeller av bronkiektasi ikke finne noen åpenbar årsak, og sykdommen oppstår spontant og uten forvarsel.

For å løse mysteriet om hvorfor bronkiektasi forverres betydelig hyppigere hos eldre asiatiske pasienter, sammenlignet det internasjonale teamet – bestående av forskere og sykehus i Singapore, Malaysia, Kina, Australia og Storbritannia (se vedlegg) – ledet av LKCMedicine førsteamanuensis Sanjay Chotirmall, Provost's Chair in Molecular Medicine, med data fra bronkisykdom og infeksjonspasienter fra Asia 225. (Singapore og Malaysia) med de fra bronkiektasipasienter i Europa.

Neisseria: ikke så ufarlig likevel

Mens Neisseria-arter er kjent for å forårsake hjernehinnebetennelse og gonoré, er de ikke kjent for å infisere lungene. Gjennom detaljert identifikasjon og nøye karakterisering fant forskerteamet at Neisseria dominerte mikrobiomet til asiatiske pasienter med forverret bronkiektasi.

Spesielt pasienter med bronkiektasi med dominerende nivåer av en Neisseria-undergruppe kalt Neisseria subflava (N. subflava) opplevde mer alvorlig sykdom og gjentatte infeksjoner (eksaserbasjoner) sammenlignet med pasienter med bronkiektasi uten så høye nivåer av Neisseria.

Etter ytterligere undersøkelser ved bruk av eksperimentelle celle- og dyremodeller, bekreftet forskerteamet at N. subflava forårsaker celleødeleggelse, noe som fører til betennelse og immundysfunksjon hos bronkiektasipasienter med denne bakterien.

Før denne oppdagelsen ble Neisseria ikke ansett som en årsak til lungeinfeksjoner eller alvorlig sykdom hos pasienter med bronkiektasi.

Hovedetterforsker Prof Chotirmall fra LKCMedicine sa: "Våre resultater har vist for første gang at dårligere kliniske utfall som større sykdomsgrad, dårligere lungefunksjon og høye forekomster av tilbakevendende infeksjoner hos bronkiektasipasienter er nært forbundet med bakterien Neisseria, og dette funnet er spesielt viktig for asiatiske pasienter."

"Denne oppdagelsen er betydelig fordi den kan endre måten vi behandler våre pasienter med bronkiektasi på med denne bakterien. Leger må nå tenke på Neisseria som en potensiell 'synder' hos pasienter som opplever forverring til tross for behandling og gjennomfører tester for å identifisere de som kan huse denne typen bakterier i lungene. Vi håper at én tidlig identifisering og påfølgende pasienter vil føre til en bedre personlig behandling for pasienter i Asia. sykdom," sa Prof. Chotirmall, som også er assisterende dekan (fakultetssaker) ved LKC Medicine.

Denne studien reflekterer NTUs innsats som en del av NTU2025, universitetets femårige strategiske plan som tar for seg menneskehetens store utfordringer som menneskelig helse. Studien, utført av internasjonale forskere fra ulike disipliner, synliggjør også NTUs styrke og fokus på tverrfaglig forskning.

Større relevans av Neisseria

Bortsett fra koblingen mellom Neisseria og alvorlig bronkiektasi, oppdaget det NTU-ledede forskerteamet også tilstedeværelsen av de samme bakteriene i andre mer vanlige kroniske luftveissykdommer som alvorlig astma og kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) - en tilstand som forårsaker blokkering av luftstrømmen og pusterelaterte problemer.

Ved å bruke neste generasjons sekvenseringsteknologier prøvde teamet også å undersøke hvor denne bakterien kan ha kommet fra, ved å ta prøver fra hjemmene til pasienter med bronkiektasi som hadde store mengder Neisseria i lungene. Forskerne fant tilstedeværelsen av bakteriene i hjemmemiljøet, noe som tyder på at innendørs boareal og muligens det tropiske klimaet kan favorisere tilstedeværelsen av disse bakteriene i det asiatiske miljøet.

Hva er Neisseria?

Neisseria-bakterieartene har blitt bredt identifisert som årsaken til seksuelt overførbare infeksjoner som gonoré, samt meningitt - en betennelse i væsken og membranene som omgir hjernen og ryggmargen. Imidlertid er dens underart N. subflava kjent for å forekomme i munnslimhinnen, halsen og øvre luftveier hos mennesker, uten kjent sammenheng med lungeinfeksjoner.

Denne bakteriefamilien har alltid vært ansett som ufarlig for mennesker; infeksjoner forårsaket av dem er ennå ikke beskrevet.

Det er oppmuntrende å se at vi har gjort fremskritt med å identifisere bakteriearten Neisseria som årsaken til forverret bronkiektasi, den usannsynlige skyldige som i utgangspunktet ikke ble ansett som en trussel. Dette er en sterk påminnelse om at vi ikke bør være for selvtilfredse når det gjelder å drive forskning og bør være mer proaktive når det gjelder å utforske ulike muligheter ettersom ethvert tilsynelatende uskyldig element kan utgjøre en trussel mot kroppen vår og vår generelle helse."

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

Medforfatter Andrew Tan, førsteamanuensis i metabolske lidelser fra LKCMedicine, sa: "Den omvendte oversettelsestilnærmingen som ble brukt i dette arbeidet var avgjørende for vår suksess. Med utgangspunkt i 'sengen', hvor vi undersøkte reelle pasienterfaringer, jobbet vi bakover for å avdekke den biologiske prosessen til bakteriene. Takket være den tverrfaglige karakteren til studien, var det tverrfaglige teammedlemmene i studien, og de faktiske fagene var i stand til å forske. gir en hyggelig opplevelse samtidig som du får unik innsikt i sykdommen."

Forskerne ønsker nå å gjennomføre ytterligere studier og kliniske studier på utryddelse av Neisseria fra mikrobiomet gjennom det nyetablerte LKCMedicine Center for Microbiome Medicine, som har som mål å evaluere fordelene ved å målrette og behandle Neisseria med antibiotika ved første påvisning i håp om at det vil føre til bedre kliniske resultater for pasienter med kroniske respiratoriske sykdommer.

Kilde:

Nanyang University of Technology, Singapore

Referanse:

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

.