במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת mSystemsחוקרים חוקרים את העושר של גרדנרלה מינים וקליפים במיקרוביום הנרתיק של נשים בהריון והשפעתם על לידה מוקדמת.
לימוד: גיוון ואקולוגיה של גרדנרלה בהריון ולידה מוקדמת. קרדיט תמונה: Kateryna Kon / Shutterstock.com
גרדנרלה והמיקרוביום הנרתיק
מינים מסוימים של מיקרוביוטה נרתיקית נקשרו להשלכות בריאותיות שליליות כמו מחלות המועברות במגע מיני (STD), סרטן צוואר הרחם, לידה מוקדמת ונרתיק חיידקי. לדוגמה, ה גרדנרלה מינים הוכרו כגורם סיכון למספר הפרעות.
גרדנרלה יוצר סיאלידאז, אשר מפרק את המוצינים המגנים בנרתיק ומגביר את התגובות הדלקתיות של המארח. למרות זאת, גרדנרלה עשוי להיות נוכח בכמויות שונות בנרתיק מבלי לגרום לתסמינים או למחלה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, חוקרים יוצרים טכניקת מחשב לזיהוי גרדנרלה קלידים ומינים במיקרוביום נרתיקי, בנוסף להערכת השפע של גרדנרלה בשיתוף עם לידות מוקדמות.
לשם כך, השפע היחסי של גרדנרלה קלידים, מינים גנומיים וטסים אחרים נקבעו באמצעות רצפים מטאנומיים של רובה ציד שהתקבלו מקבוצות נקבות הרות. דגימות התקבלו ממשתתפי המחקר במחקר Multi-Omic Microbiome: Pregnancy Initiative (MOMS-PI), UAB-enriched ו-Stanford-enriched cohorts, אשר סיפקו 781, 45 ו-62 דגימות מ-231, 15 ו-20 אנשים, בהתאמה.
נוצרה קבוצה נוספת מועשרת ב-MOMS-PI, שכללה 145 דגימות מ-42 אנשים. קבוצה זו כללה תת-דגימות MOMS-PI כדי להתאים את גרדנרלה התפלגות השפע היחסית של הקבוצות המועשרות ב-UAB ובסטנפורד.
החוקרים פיתחו ואימתו באופן כמותי טכניקה לגילוי גרדנרלה מינים ממיקרוביום נרתיקי. לאחר מכן, שיטה זו שימשה כדי להעריך את השפע של שישה קלאדים הכוללים 14 מינים גנומיים בספוגיות נרתיקיות שנאספו משלוש העוקות.
החוקרים קבעו אם נוכחות של שונים גרדנרלה קלידים במהלך ההריון היה קשור לסיכון מובהק ללידה מוקדמת. ה גרדנרלה כמו כן נקבעה שפע של וריאציה ברצף אמפליקון (ASV) במיקרוביום הנרתיק.
הפילוגניה של גרדנרלה הוערכה כדי לחשוף תתי-מינים ווריאציות cpn60, ובכך מספקת הבנה מעמיקה של הקשרים האבולוציוניים שלה.
הרכבות שלא התיישרו עם רצפי התייחסות 16S הוערכו גם על ידי יישורם לבסיסי הנתונים nt או nr. GCA_902362445.1 ו-GCA_002871555.1, חשודים כמכילים לקטובצילוס וגינליס זנים, לא נכללו בניתוח.
איכות ההרכבה ושלמותה הוערכו שניהם. אוסף המכלולים הגנטיים שוכפל לאחר בחירת גנומים מייצגים מכל צביר גנום במרחק של 0.005 מאש בהתבסס על איכות ושלמות ההרכבה שנקבעו על ידי ערכי Contig L50 ו-N50.
ממצאי המחקר
מיקרוביומים בודדים כללו לעתים קרובות רבים גרדנרלה וריאציות. ספירות קלידים אלו היו פרופורציונליות ישירות לעומסים המיקרוביאליים וליחסי קריאה גנטית לא אנושית לאדם, ובכך הצביעו על קשר פוטנציאלי בין גרדנרלה שפע וסיכון ללידה מוקדמת.
נצפו מופעים משותפים של טקסונים קבועים בקרב גרדנרלה קלידים גנטיים ומחזורי לימוד. כמה וריאציות לא שכיחות שדווחו בעבר זוהו בקבוצות נוספות, תוך שימת דגש על המשמעות של סקר מספר פרטים כדי ללכוד גרדנרלה מגוון.
באוקטובר 2020, החוקרים בנו א גרדנרלה פילוגניות ליבה-גנום באמצעות מכלולי GenBank. בין 12,105 גנים של פנגנום זוהו 85 גני ליבה. גרדנרלה היו בעלי שפע יחסי חציוני של 17% ו-45% בקבוצת ה-MOMS-PI הבלתי מועשרת והמועשרת, בהתאמה.
המפקד הגנומי הנוכחי תומך ב-14 גרדנרלה מינים גנומיים ושישה קלידים שונים, כולל ארבעה קלידים שדווחו בעבר ושני קלידים מבוססי בידוד. ארבע קבוצות זנים זוהו גם, כולל G. vaginalisGS4 Gardnerella piotiiGS5 G. leopoldiiו-GS6 גרדנרלה סווינדינסקי. יתר על כן, ארבעה מה גרדנרלה ASVs סווגו לקבוצות אבולוציוניות מגובשות G1, G2, G4 ו-G5.
מגמות דומות ב גרדנרלה עושר ושכיחות וריאציות נצפו על פני קבוצות, כאשר הכיתה הראשונה עד הרביעית נפוצה יותר מהכיתה החמישית והשישית. הקלייד השלישי היה שופע במיוחד ונפוץ בקרב אנשים אפרו-אמריקאים. באופן השוואתי, לכיתה החמישית והשישית השכיחות הנמוכה ביותר בכל הקבוצות; עם זאת, הם היו בשפע בקרב יחידי קבוצה מועשרים ב-UAB.
גרדנרלה דפוסי קיום משותפים היו דומים בין הקבוצות, עם קבוצות מועשרות הקשורות לשפע יחסי ממוצע גבוה יותר. לידה מוקדמת הייתה קשורה לעלייה גרדנרלה עושר ועומס חיידקים; עם זאת, לא נצפו שינויים מובהקים במתאם בכל ארבע העוקות.
מסקנות
מיקרוביום נרתיקי של נשים בהריון מורכב ממגוון גרדנרלה וריאנטים, עם קלידים רבים במיקרוביוטה בודדת, ובכך מעידים על גיוון גבוה בתוך המין. מספר הקלידים היה קשור לעומס מיקרוביאלי גבוה יותר, מה שמעיד על קשר פוטנציאלי ביניהם גרדנרלה מגוון והרכב מיקרוביוטה.
שישה קלאדים ו-14 מינים גנומיים היו נוכחים בשלוש קבוצות, כאשר הקליידים האופייניים ביותר הופיעו לרוב. מרובות גרדנרלה זנים זוהו במיקרוביום נרתיקי בודד, ובכך הדגימו את מהימנות גישת היחס.
גרדנרלה מינים נפוצים במיקרוביום, כאשר חלקם מופיעים בתדירות גבוהה יותר באוכלוסיות ספציפיות. יש צורך במחקר נוסף כדי לשפר את ההבנה של הפעילויות האקולוגיות, האינטראקציות וההשפעות שלהם על מערכות אקולוגיות מיקרוביאליות, לידות מוקדמות ותוצאות בריאותיות.
