במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת תָאצוות חוקרים בהולנד ניתח דגימות אף, פה-לוע ורוק על פני קבוצות גיל שונות וניתח את ההרכב המיקרוביאלי של דגימות אלו כדי לקבוע את הקשר בין המיקרוביוטה בדרכי הנשימה העליונות לבריאות המארח וגורמים סביבתיים.
מחקר: גורמים מארח וסביבתיים מעצבים את המיקרוביוטה של דרכי הנשימה העליונות ואת בריאות דרכי הנשימה לאורך תוחלת החיים של האדם. קרדיט תמונה: Kateryna Kon / Shutterstock
רקע כללי
עדויות רבות מוכיחות כעת שהקהילות המיקרוביאליות בגוף האדם ממלאות תפקיד חיוני בבריאות האדם ובמחלות. עם זאת, חלק ניכר מהמחקר על תפקיד המיקרוביוטה בבריאות התמקד במיקרוביום המעי. מחקרים הראו שהמיקרוביום של דרכי הנשימה העליונות קשור מאוד לבריאות דרכי הנשימה וממלא תפקיד חשוב בקביעת הרגישות לזיהומים בדרכי הנשימה.
המיקרוביוטה של דרכי הנשימה העליונות משפיעה גם על הרגישות למצבי נשימה כרוניים, כולל מחלת ריאות חסימתית כרונית, אסטמה ומחלות לב וכלי דם. הסביבות המגוונות בתוך דרכי הנשימה מספקות מגוון גומחות אקולוגיות לקהילות מיקרוביאליות, אשר בתורן פועלות כמחסום לפתוגנים ומקיימות אינטראקציה עם מערכת החיסון בקרומים הריריים כדי להגן על מערכת הנשימה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים ניתחו את הרכב המיקרוביום והמגוון מדגימות אף, פה-לוע ורוק מחתך רוחב של האוכלוסייה ההולנדית כדי לאפיין שינויים במיקרוביום של דרכי הנשימה העליונות לאורך החיים ולחקור את הקשרים שלו עם המארח והסביבה .
דגימות רוק ואורופארינקס, המייצגות את נישה הפה של דרכי הנשימה העליונות, נאספו מילדים מתחת לגיל 10 ומעלה בהתאמה, בעוד שדגימות אף-לוע התקבלו מכל משתתפי המחקר. החוקרים דאגו שאוכלוסיית המחקר היא ייצוג אמיתי של אוכלוסיית הולנד ומכסה כראוי קהילות שמתגוררות באזורים שבהם כיסוי החיסונים דליל.
שאלונים ניתנו לאיסוף נתונים סוציו-דמוגרפיים ומידע על מצב מחלה, כיסוי חיסונים, תזונה והתנהגות. חומצה Deoxyribonucleic (DNA) הופקה מכל הדגימות ועובדה באמצעות תגובת שרשרת פולימראז (PCR) כדי להגביר את האזור ההיפר-משתנה 4 של הגן 16S ribosomal ribonucleic acid (rRNA).
בנוסף, נעשה שימוש ב-PCR כמותי כדי לקבוע את עומס החיידקים בדגימות. צינור ביואינפורמטיקה הופעל כדי להסיק את גרסאות רצף האמפליקון ולהקצות טקסונומיה. יתר על כן, בוצע PCR כמותי חד-פלקס כדי לזהות נוכחות של Streptococcus pneumoniae. בתהליך זה נעשה שימוש בפריימרים המכוונים לליפופרוטאין טרנספורטר ליפופרוטאין של ספיגת ברזל פנאומוקוק אדנוזין טריפוספט (ATP) סינתאז קשירה (ABC) ואוטוליזין פנאומוקוק.
בוצע ניתוח קואורדינטות עיקרי כדי להעריך את השונות הכוללת בהרכב הקהילה המיקרוביאלית לאורך החיים ולבחון את ההבדלים בקהילה המיקרוביאלית בין נישות של דרכי הנשימה העליונות. החוקרים גם חישבו את גיוון האלפא, שהוא המגוון המיקרוביאלי בתוך גומחות הפה והאף.
המחקר כלל גם מקבץ היררכי מלא לבחינת מבני הקהילה בתוך נישות הפה והאף. בנוסף, החוקרים בחנו את הקשר בין שינויים במיקרוביום של דרכי הנשימה העליונות לבין מאפיינים סביבתיים כגון עונת דגימה, גורמים סוציו-אקונומיים, אורח חיים, שימוש באנטיביוטיקה, תזונה, הרכב משק הבית ומגע עם בעלי חיים, ילדים, אנשים מבוגרים או חולים במהלך העבודה. .
תוצאות
המחקר מצא שהרכב המיקרוביום בדרכי הנשימה העליונות, במיוחד בנישת האף-לוע, נמצא בקורלציה חזקה עם הגיל ועבר הבשלה. המיקרוביוטה של דרכי הנשימה העליונות הציגה גם דפוסים ברורים בתוך נישות שונות.
המיקרוביום בלוע האף מבין הפרטים הצעירים הייתה צפיפות גבוהה יותר של סך החיידקים אך גיוון נמוך יותר. לשם השוואה, נישת הלוע האף הפגינה את הדפוס ההפוך, עם גיוון גבוה יותר וצפיפות חיידקים כוללת נמוכה יותר אצל אנשים מבוגרים. שפע החיידקים הקומנסליים כגון Dolosigranulum pigrum ו Corynebacterium מינים בלוע האף היה נראה גם להשתנות עם הגיל.
יתר על כן, הצפיפות והמגוון של החיידקים בנישת האף-לוע התייצבו בין גיל 15 ל-24, מה שמעיד על כך שהתפתחות והבשלה של המיקרוביום בלוע האף נמשכו בבגרות המוקדמת. ממצא זה היה מפתיע בהתחשב בעובדה שהמיקרוביום של המעי מתייצב עד גיל 5 שנים.
כמו כן נצפו הבדלים הקשורים למין במגוון המיקרוביום בתוך דרכי הנשימה העליונות, עם שפע גבוה יותר של חיידקים כגון Lawsonella clevelandensis, Finegoldia magnaו Corynebacterium ו פפטוניפילוס מינים נפוצים יותר אצל זכרים מאשר נקבות.
לעומת זאת, ההרכב והמגוון בנישת הפה הראו קשרים חזקים יותר עם עישון טבק, צריכת אלכוהול ושימוש באנטיביוטיקה. מעשנים בעבר ופעילים הראו מגוון מיקרוביאלי נמוך בנישת הפה.
מסקנות
לסיכום, המחקר בדק את הרכב החיידקים והמגוון בתוך נישות הפה והאף של דרכי הנשימה העליונות. התוצאות העלו כי המיקרוביום של דרכי הנשימה העליונות הראה דפוסי התפתחות והתבגרות הקשורים לגיל ולמין בנישת האף-לוע, בעוד בנישת הפה, הקשרים היו עם גורמי אורח חיים כמו טבק, אנטיביוטיקה ושימוש באלכוהול.
