Štúdia ukazuje, že druhy Neisseria sú u pacientov spojené so zhoršením bronchiektázie

Štúdia ukazuje, že druhy Neisseria sú u pacientov spojené so zhoršením bronchiektázie

Tím medzinárodných vedcov vedený Nanyang Technologickou univerzitou v Singapure (NTU Singapur) zistil, že Neisseria – rod baktérií žijúcich v ľudskom tele – nie je taká neškodná, ako sa doteraz predpokladalo, a môže spôsobiť infekcie u pacientov s bronchiektáziami. Astma a chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP).

V prelomovej štúdii zverejnenej dnes v Cell Host & Microbe tím ukázal presvedčivý dôkaz, že druhy Neisseria môžu spôsobiť ochorenie pľúc a sú spojené so zhoršením bronchiektázie (druh pľúcneho ochorenia) u pacientov.

Bronchiektázia je dlhodobý stav, pri ktorom sa dýchacie cesty pľúc z neznámych príčin abnormálne rozšíria až u 50 percent pacientov v Singapure. Ochorenie je až štyrikrát bežnejšie medzi Ázijcami v porovnaní s ich západnými náprotivkami a môže sa vyskytnúť aj po vyliečení z tuberkulózy. V Singapure výskum z nemocnice Tan Tock Seng v roku 2017 opísal 420 hospitalizovaných pacientov s bronchiektáziami. Incidencia je 10,6 na 100 000 a prudko sa zvyšuje s vekom.

Napriek jej prevalencii u starších ľudí sa vo väčšine prípadov bronchiektázie nepodarí nájsť zjavnú príčinu a choroba sa vyskytuje spontánne a bez varovania.

Aby sa vyriešila záhada, prečo sa bronchiektázia výrazne častejšie zhoršuje u starších ázijských pacientov, medzinárodný tím – pozostávajúci z výskumníkov a nemocníc v Singapure, Malajzii, Číne, Austrálii a Spojenom kráľovstve (pozri prílohu) – vedený docentom LKCMedicine Sanjayom Chotirmallom, predsedom Provost's v molekulárnej medicíne, porovnal údaje o chorobách a infekciách od 225 pacientov s bronchiektázou. (Singapur a Malajzia) s pacientmi s bronchiektáziami v Európe.

Neisseria: nakoniec nie je taká neškodná

Aj keď je známe, že druhy Neisseria spôsobujú meningitídu a kvapavku, nie je známe, že by infikovali pľúca. Prostredníctvom podrobnej identifikácie a starostlivej charakterizácie výskumný tím zistil, že Neisseria dominuje mikrobiómu ázijských pacientov so zhoršujúcimi sa bronchiektázami.

Najmä pacienti s bronchiektáziami s prevládajúcimi hladinami podskupiny Neisseria nazývanej Neisseria subflava (N. subflava) zaznamenali závažnejšie ochorenie a opakované infekcie (exacerbácie) v porovnaní s pacientmi s bronchiektáziami bez takýchto vysokých hladín Neisserie.

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

Pred týmto objavom sa Neisseria nepovažovala za príčinu pľúcnych infekcií alebo závažných ochorení u pacientov s bronchiektáziami.

Vedúci výskumník Prof Chotirmall z LKCMedicine povedal: "Naše výsledky prvýkrát ukázali, že horšie klinické výsledky, ako je väčšia závažnosť ochorenia, horšia funkcia pľúc a vysoká miera opakovaných infekcií u pacientov s bronchiektáziami, sú úzko spojené s baktériou Neisseria a toto zistenie je obzvlášť dôležité pre ázijských pacientov."

"Tento objav je významný, pretože môže zmeniť spôsob, akým touto baktériou liečime našich pacientov s bronchiektáziami. Lekári teraz musia myslieť na Neisseriu ako na potenciálneho 'vinníka' u pacientov, u ktorých dochádza k zhoršeniu napriek liečbe, a vykonať testy, aby identifikovali tých, ktorí môžu prechovávať tento typ baktérií v pľúcach. Dúfame, že jedna včasná identifikácia povedie k personalizovanej terapii a následne k lepším výsledkom ázijského ochorenia. povedal Prof. Chotirmall, ktorý je zároveň prodekanom (fakultné záležitosti) v LKC Medicine.

Táto štúdia odráža úsilie NTU ako súčasť NTU2025, päťročného strategického plánu univerzity, ktorý rieši veľké výzvy ľudstva, ako je ľudské zdravie. Štúdia vedená medzinárodnými výskumníkmi z rôznych odborov tiež zdôrazňuje silu NTU a zameranie na interdisciplinárny výskum.

Širší význam Neisserie

Okrem spojenia medzi Neisseriou a ťažkou bronchiektáziou výskumný tím pod vedením NTU tiež objavil prítomnosť tých istých baktérií v iných bežnejších chronických respiračných ochoreniach, ako je ťažká astma a chronická obštrukčná choroba pľúc (CHOCHP) – stav, ktorý spôsobuje blokádu prúdenia vzduchu a problémy súvisiace s dýchaním.

Pomocou sekvenčných technológií novej generácie sa tím tiež pokúsil zistiť, odkiaľ táto baktéria mohla pochádzať, a odobrali vzorky domovov pacientov s bronchiektáziami, ktorí mali v pľúcach veľké množstvo Neisserie. Vedci zistili prítomnosť baktérií v domácom prostredí, čo naznačuje, že vnútorný životný priestor a možno aj tropické podnebie môžu uprednostňovať prítomnosť týchto baktérií v ázijskom prostredí.

Čo je Neisseria?

Baktérie druhu Neisseria boli široko identifikované ako príčina pohlavne prenosných infekcií, ako je kvapavka, ako aj meningitída - zápal tekutiny a membrán, ktoré obklopujú mozog a miechu. Je však známe, že jeho poddruh N. subflava sa vyskytuje v ústnej sliznici, hrdle a horných dýchacích cestách ľudí, pričom nie je známa súvislosť s pľúcnymi infekciami.

Táto rodina baktérií bola vždy považovaná za neškodnú pre ľudí; infekcie nimi spôsobené neboli doteraz opísané.

Je povzbudzujúce vidieť, že sme dosiahli pokrok v identifikácii baktérií druhu Neisseria ako príčiny zhoršenia bronchiektázie, nepravdepodobného vinníka, ktorý sa pôvodne nepovažoval za hrozbu. Toto je silná pripomienka, že by sme nemali byť príliš spokojní, pokiaľ ide o vykonávanie výskumu, a mali by sme byť aktívnejší pri skúmaní rôznych možností, pretože každý zdanlivo nevinný prvok by mohol predstavovať hrozbu pre naše telo a naše celkové zdravie.“

Wang De Yun,spoluautor, profesor,Oddelenie otolaryngológie, Lekárska fakulta Yong Loo Lin, Národná univerzita v Singapure

Spoluautor Andrew Tan, docent metabolických porúch z LKCMedicine, povedal: "Prístup reverzného prekladu použitý v tejto práci bol pre náš úspech rozhodujúci. Počnúc 'bedside', kde sme skúmali skutočné skúsenosti pacientov, sme potom pracovali spätne, aby sme odhalili biologický proces baktérií. Vďaka interdisciplinárnej povahe štúdie si tím mohol užiť zážitok z rôznych výskumných disciplín a zároveň poskytnúť rôzne výskumné skúsenosti s členmi z rôznych oblastí. získať jedinečné poznatky o tejto chorobe.“

Vedci chcú teraz vykonať ďalšie štúdie a klinické skúšky o eradikácii Neisserie z mikrobiómu prostredníctvom novozaloženého centra LKCMedicine pre medicínu mikrobiómov, ktorého cieľom je vyhodnotiť výhody zacielenia a liečby Neisserie antibiotikami pri prvom zistení v nádeji, že to povedie k lepším klinickým výsledkom u pacientov s chronickými respiračnými ochoreniami.

Zdroj:

Technická univerzita Nanyang, Singapur

Referencia:

Li, L. a kol. (2022) Druhy Neisseria ako patobionty pri bronchiektáziách. Bunkový hostiteľ a mikrób. doi.org/10.1016/j.chom.2022.08.005.

.