Plaučių flora: bakterijos kvėpavimo takuose

Mikrobiologas profesorius Michaelas Schloteris iš Miuncheno Helmholtzo centro tyrinėja bakterijų įvairovę plaučiuose. Jis paaiškina, kodėl mikrobai yra svarbūs mūsų sveikatai

Įkvėpkite giliai: plaučių mikrobiomas suteikia tam tikrą apsaugą nuo patogenų ir teršalų

© „Shutterstock“ / „Oilyy“

Miuncheno Helmholtzo centre profesorius Michaelas Schloteris vadovauja lyginamosios mikrobiomų analizės skyriui. Ten jis tyrinėja plaučių mikrobiomą ir būdus, kaip tai gali paveikti. Mes jį apklausėme:

Profesoriau Schloter, visi yra girdėję ar skaitę apie bakterijas žarnyne, tačiau vargu ar kas yra girdėjęs apie plaučių florą. Kodėl taip yra?

Dar neseniai buvo manoma, kad sveikų žmonių plaučiai yra sterilūs. Buvo manoma, kad ligos sukėlėjus ir juos lydinčią florą ten galima aptikti tik esant apatinių kvėpavimo takų infekcijoms. Taikant šiuolaikinius molekulinius metodus, pastaraisiais metais buvo įmanoma apibūdinti sveikų žmonių plaučių mikrobiomą. Tai buvo nepaprastai sunku. Nes mikroorganizmų skaičius plaučiuose yra žymiai mažesnis nei žarnyne. Daugelis bakterijų auga labai lėtai, kai jas auginame.

Kurie mikroorganizmai nusėda sveikame plaučiuose?

Pavyzdžiui, Prevotella genties bakterijos. Jų yra ir žarnyne, ir kai kurios rūšys greičiausiai turi probiotinių savybių. Juose gali būti kitų bakterijų, kurios skatina gliukozės netoleravimą. Bet mes dar nežinome, ką Prevotella veikia plaučiuose.

Kokias bendras užduotis turi plaučių mikrobiomas?

Tikriausiai yra trys pagrindinės funkcijos. Pirma, jis apsaugo nuo infekcijos. Nes ligos sukėlėjams sunkiau įsitvirtinti jau apgyvendintoje buveinėje. Antra, plaučių mikroorganizmai taip pat sąveikauja su mūsų imunine sistema. Tai sužino, kad tai yra nekenksmingi organizmai, su kuriais nereikia kovoti. Trečia, tikriausiai mikrobiomas suskaido teršalus, kurie įkvėpus patenka į plaučius. Mums pavyko nustatyti bakterijas, galinčias suskaidyti sudėtingus organinius junginius.

Ar jau žinote ką nors apie tai, kas kenkia plaučių mikrobiomui?

Daugybė išorinių veiksnių turi neigiamą poveikį. Tai visų pirma apima rūkymą, tačiau įkvepiamos nanodalelės taip pat gali padaryti didelę žalą.

Žarnyno floros sutrikimai yra atsakingi už visas įmanomas ligas - nuo virškinimo sutrikimų iki Parkinsono ligos. Koks yra nepažeisto plaučių mikrobiomo neigiamas poveikis?

Sveikai plaučių florai būdinga didelė įvairių bakterijų įvairovė. Pavyzdžiui, astmos atveju tai žymiai sumažėja. Mes galėjome tai parodyti pelėms. Bet kaip ir beveik visoms ligoms, susijusioms su mikrobiomu, kyla klausimas apie vištą ir kiaušinį. Konkrečiame pavyzdyje tai reiškia: ar pirmiausia keičiasi mikrobiomas ir kodėl žmogus serga astma? Arba susiaurėję kvėpavimo takai, dusulys ir nuolatinis kosulys lemia mikrobiomo pasikeitimą? Mes dar nežinome atsakymo.

Teigiama, kad naudingos bakterijos, vadinamieji probiotikai, teigiamai veikia žarnyno mikrobiomą. Ar yra prasmė išbandyti ką nors panašaus plaučiams?

Tai yra viena iš pagrindinių mūsų darbo sričių. Bet galų gale niekada negali žinoti, kokie stabilūs probiotikai bus žarnyne. Manome, kad tvariau kištis į bakterijų ryšių tinklą. Kartu su kolegomis iš Leibnizo tyrimų centro Borstelyje mes jau nustatėme keletą medžiagų, kuriomis tokiu būdu galime pakeisti žarnyno mikrobiomą, pavyzdžiui, D-amino rūgštis.

Ką tai turi bendro su plaučiais?

Žarnyno bakterijos gamina medžiagų apykaitos produktus, kurie pasiekia plaučius per kraują ir akivaizdžiai keičia plaučių mikrobiomą. Bent mums pavyko padidinti astmos pelių žarnyno mikrobiomos įvairovę, pridedant labai mažais kiekiais D-amino rūgšties. Tai sumažino astmos simptomus ir padidino plaučių mikrobiomos įvairovę. Šiuo metu tiriame, ar panašų poveikį galima pastebėti žmonėms.

Kokia jūsų išvada iš naujų išvadų?

Plaučiai taip pat turi mikrobiomą. Jis atlieka įvairias užduotis ir mes galime tai paveikti per žarnyno-plaučių ašį. Tai lemia naujus terapinius ir prevencinius metodus įvairioms apatinių kvėpavimo takų ligoms gydyti.