Mikrobiom górnych dróg oddechowych ma wpływ na wiek, płeć i styl życia, wynika z badania

W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie WybraćZespół naukowców z Holandii przeanalizował próbki nosogardła, gardła i śliny pobrane od osób w różnych grupach wiekowych, a także zbadał skład mikrobiologiczny tych próbek, aby określić związek między mikrobiotą górnych dróg oddechowych a zdrowiem gospodarza i czynnikami środowiskowymi.

Badanie: Czynniki środowiskowe i gospodarza kształtują mikrobiotę górnych dróg oddechowych oraz zdrowie układu oddechowego przez całe życie człowieka.Źródło: Kateryna Kon / Shutterstock

Tło

Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że społeczność mikrobiologiczna w ludzkim ciele odgrywa kluczową rolę w ludzkim zdrowiu i chorobach. Jednak większość badań nad rolą mikrobioty w zdrowiu skupia się na jelitach. mikrobiomBadania wykazały, że mikrobiom górnych dróg oddechowych jest ściśle związany ze zdrowiem układu oddechowego i odgrywa ważną rolę w określaniu podatności na infekcje dróg oddechowych.

Mikrobiota górnych dróg oddechowych wpływa również na podatność na przewlekłe schorzenia układu oddechowego, w tym przewlekłą obturacyjną chorobę płuc, astmę i choroby układu krążenia. Zróżnicowane środowisko w drogach oddechowych zapewnia różnorodne nisze ekologiczne dla społeczności mikrobiologicznych, które z kolei działają jako bariery dla patogenów i oddziałują z układem odpornościowym w błonach śluzowych, aby chronić układ oddechowy.

O tym badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy przeanalizowali skład i różnorodność mikrobiomu z próbek nosogardzieli, gardła i śliny pobranych od różnych populacji holenderskich, aby scharakteryzować zmiany zachodzące w mikrobiomie górnych dróg oddechowych w ciągu życia i zbadać jego związek z gospodarzem i środowiskiem.

Próbki śliny i gardła, które reprezentują jamę ustną górnych dróg oddechowych, pobrano od dzieci w wieku poniżej i powyżej 10 lat, odpowiednio, natomiast próbki nosogardła pobrano od wszystkich uczestników badania. Naukowcy zadbali o to, aby populacja badawcza była prawdziwą reprezentacją populacji holenderskiej i obejmowała społeczności zamieszkujące obszary o ograniczonym zasięgu szczepień.

Przeprowadzono ankietę w celu zebrania danych socjodemograficznych i informacji na temat statusu choroby, zasięgu szczepień, diety i zachowania. Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) został wyekstrahowany ze wszystkich próbek i przetworzony za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) w celu wzmocnienia hiperzmiennego regionu 4 genu kwasu rybonukleinowego rybosomalnego 16S (rRNA).

Ponadto, ilościowa PCR została użyta do określenia liczby bakterii w próbce. Do wywnioskowania wariantów sekwencji amplikonów i przypisania taksonomii wykorzystano rurociąg bioinformatyczny. Ponadto, przeprowadzono ilościową PCR pojedynczego pleksu w celu wykrycia obecności Bakteria Streptococcus pneumoniaeW tym procesie wykorzystywane są primery ukierunkowane na lipoproteinę transportującą kasetę wiążącą syntazę adenozynotrójfosforanu (ATP) (ABC) wychwytującą żelazo u pneumokoków oraz autolizynę pneumokokową.

Przeprowadzono analizę głównych współrzędnych, aby ocenić ogólną zmienność składu społeczności mikrobiologicznej w ciągu całego życia i zaobserwować różnice w społecznościach mikrobiologicznych między niszami górnych dróg oddechowych. Naukowcy obliczyli również różnorodność alfa, czyli różnorodność mikrobów w niszach jamy ustnej i nosogardła.

Badanie obejmowało również pełne grupowanie hierarchiczne w celu zbadania struktury społeczności w niszach jamy ustnej i nosogardła. Ponadto naukowcy zbadali powiązania między zmiennością mikrobiomu górnych dróg oddechowych a cechami środowiskowymi, takimi jak sezon pobierania próbek, czynniki społeczno-ekonomiczne, styl życia, stosowanie antybiotyków, dieta, skład gospodarstwa domowego oraz kontakt ze zwierzętami, dziećmi, osobami starszymi lub pacjentami w trakcie pracy.

Wyniki

Badanie wykazało, że skład mikrobiomu górnych dróg oddechowych, zwłaszcza w niszy nosogardłowej, był silnie skorelowany z wiekiem i dojrzewaniem. Mikrobiota górnych dróg oddechowych również wykazywała różne wzorce w różnych niszach.

Mikrobiom w nosogardzieli młodsze osobniki miały wyższe całkowite zagęszczenie bakterii, ale mniejszą różnorodność. Dla porównania, nisza nosogardłowa wykazała odwrotny wzór, z większą różnorodnością i niższym ogólnym zagęszczeniem bakterii u starszych osobników. Obfitość bakterii komensalnych, takich jak Dolosigranulum leniwy I Bakterie Corynebacterium gatunki występujące w nosogardzieli to Wydaje się również, że zmienia się wraz z wiekiem.

Co więcej, gęstość i różnorodność bakterii w niszy nosogardłowej były stabilne w wieku od 15 do 24 lat, co sugeruje, że rozwój i dojrzewanie mikrobiomu nosogardłowego trwa do wczesnej dorosłości. To odkrycie jest zaskakujące, biorąc pod uwagę fakt, że mikrobiom jelitowy jest stabilny w wieku 5 lat.

Zaobserwowano także różnice w różnorodności mikrobiomu w górnych drogach oddechowych zależne od płci, przy większej liczebności bakterii, takich jak Roślina Lawsonella clevelandensisIndonezyjski: Kwiat Finegoldia magnaI Bakterie Corynebacterium I Peptoniphilus więcej gatunków stwierdzono u samców niż u samic.

Natomiast skład i różnorodność w jamie ustnej wykazały silniejsze powiązania z nawykami palenia, spożyciem alkoholu i stosowaniem antybiotyków. Byli i obecni palacze wykazali mniejszą różnorodność mikrobiologiczną w jamie ustnej.

Wniosek

Podsumowując, w tym badaniu zbadano skład i różnorodność mikrobów w jamie ustnej i nosogardzieli górnych dróg oddechowych. Wyniki wykazały, że mikrobiom górnych dróg oddechowych wykazywał wzorce rozwojowe i dojrzewania związane z wiekiem i płcią w nosogardzieli, podczas gdy w jamie ustnej związek ten był związany z czynnikami stylu życia, takimi jak tytoń, antybiotyki i spożywanie alkoholu.