белодробна

С площ от 75 квадратни метра и пряко излагане на околната среда, белите дробове са сред местата, най-изложени на пристигането на бактерии, вируси и гъбички. В миналото проучванията подчертаваха абсолютната стерилност, при непатологични условия, на нашето дихателно дърво, но напоследък, благодарение на изобретяването на техники за геномно секвениране, тази "стерилност" на нашия апарат беше поставена под въпрос. е довело до признаването на съществуването на активна и жизненоважна белодробна микробиота. В тази статия ще анализираме оста на червата и белите дробове и белодробната микробиота.

Изследването на бактериалната ДНК в бронхоалвеоларната промивна течност позволи подробно да се типизира жилищната бактериална, вирусна и гъбична общност, която присъства във всяка от микро-областите на нашата дихателна система.

Белодробна микробиота: Оста на червата и белите дробове

Състав на дихателната микробиота

Дихателната система на здрав субект се обитава от микробиота, характеризираща се със специфично бактериално биоразнообразие, съставено от около 200 бактериални генома на квадратен сантиметър. Семействата бактерии, които го съставят, са:

  1. Псевдомонада
  2. Стрептококи
  3. Превотела
  4. Фузобактерии
  5. Veillonella

По същия начин, както това се случва с чревната среда, белите дробове не могат да се разглеждат като „стандартно местообитание“, тъй като в действителност те са съставени от микросреда, в която:

  • Температурни разлики
  • рН
  • Производство на слуз,
  • Епителна специализация
  • Концентрация на кислород
  • Наличност на хранителни вещества

имат способността да влияят на разнообразието и вида на присъстващите микроорганизми.

Респираторна дисбиоза, изменение на белодробната микробиота

Вирусите и алергените могат да причинят възпаление на дихателните пътища с активирането на алвеоларни макрофаги, неутрофили, еозинофили, дендритни клетки и лимфоцити, като по този начин променят условията на растеж на микробиотата на дихателните пътища. Тези променени условия на растеж в крайна сметка генерират променена микробиота, която стимулира възпалението.

Следните фактори могат значително да променят белодробната микробиота:

  • Използване на противовъзпалителни лекарства и антибиотици
  • Излагане на тютюнев дим, алергени и замърсители на околната среда

Подобна промяна в него може да предизвика устойчивост, промяна на устойчивостта и създаване на трайно променена микробиота. Тоест създава състояние на дихателна дисбиоза.

Кога е колонизирана белодробната микробиота?

В миналото се смяташе, че феталните бели дробове са стерилни и придобиването на микробна общност в белите дробове става чрез колонизация, настъпила в непосредствения следродилен период. Неотдавнашни проучвания обаче показват, че тази бактериална колонизация на дихателните пътища се открива още при раждането, което предполага пренатален произход от нея.

Изследванията потвърждават, че има преминаване на бактериални видове по време на бременност от майката във фетоплацентарната среда. От раждането и през целия живот съществува тясна връзка между състава на чревната микробиота и белодробната микробиота и е известно, че модифицирането на диетата на новороденото (кърмене срещу изкуствено хранене) влияе върху състава на белодробната микробиота.

Чревно-белодробна ос: двупосочна комуникация

Червата и белите дробове са анатомично различни, но потенциалната анатомична комуникация и сложните пътища, които включват съответната микробиота, затвърдиха идеята за съществуването на ос на червата и белите дробове (ос на червата и белите дробове), за двупосочна комуникация между червата и белите дробове, като могат да си влияят взаимно.

Патологии, повлияни от оста на червата и белите дробове

Промените в чревното бактериално биологично разнообразие или неговото обедняване водят до нарушен имунен отговор, с последващ по-голям риск от белодробна инфекция, респираторни патологии или възпаление на лигавицата. Някои форми на хронично обостряне на белодробни заболявания могат да се дължат на транслокация и/или прекомерен растеж на бактерии в червата.

Последните проучвания показват, че приемът на антибиотици и последващото им намаляване на някои от видовете чревна микробиота влияе върху появата на белодробни заболявания или алергични патологии.

От друга страна, промяната на белодробната микробна общност влияе върху състава на чревната микробиота. Например при грипни вирусни инфекции Enterobacteriaceae се увеличават и лактобацилите в чревната микробиота намаляват.

ХОББ, алергичната астма и муковисцидозата са патологиите, при които е установено не само значително изменение на дихателната микробиота, но и на чревната микробиота.

При пациенти с ХОББ промяната на дихателната микробиота е свързана с възпалителния процес, с по-голям риск от обостряне и увеличаване на тежестта на заболяването.

Белодробното бактериално биоразнообразие е по-лошо при пациентите с ХОББ, които пушат. Състоянието на дихателна дисбиоза при пациенти с ХОББ може да представлява „плодородна почва“ за появата на бактериални видове, отговорни за обостряне на заболяването. По-специално, по време на фазата на обостряне, се появява значително изменение на биологичното разнообразие на белодробните бактерии, характеризиращо се с увеличаване на протеобактериите.

Вируси и гъбички при ХОББ

Около 50% от обострянията на заболяването са свързани с появата на бактериални инфекции (Streptococcus, Haemophilus influenzae и Moraxella catarrhalis), а проучванията също потвърждават потенциалната роля на вирусите и гъбите.

При пациенти с вирусна инфекция се наблюдава повишение от поне шест пъти концентрацията на протеобактерии. Прекомерната употреба на антибиотици при пациенти с ХОББ може да е отговорна за свръхрастежа на гъбички, допринасяйки за промяна в белодробната микробиота и следователно засилвайки хроничното възпалително бреме на пациентите.

При астма също се съобщава за промяна в микробния състав на дихателното дърво и чревната микробиота. Доказано е, че лНиското микробиотично разнообразие в дебелото черво през първите месеци от живота е свързано с развитието на бронхиална астма на седемгодишна възраст.

Намаляването на Bifidobacteria и увеличаването на броя на Clostridia в дебелото черво през първите години от живота е свързано с бронхиална астма. Излагането на микроби, особено в постнаталния период, е определящ фактор за имунното съзряване и защита срещу хронични алергични заболявания.

При децата намаляването на микробното разнообразие в червата през първата фаза от живота е свързано с повишен риск от астма. Повторните антибиотични лечения имат значително отрицателно въздействие върху разнообразието на микробиотата на детето, което е свързано с по-късното развитие на астматичен фенотип.

Бифидобактерии при астма

Приемането от майката по време на бременност и във фазата на лактация на специфични пробиотични бактериални щамове, по-специално бифидобактерии, може да намали честотата на поне 50%. дерматит и на екзема атопичен в новородени с висок риск от алергии през първите две години от живота.

Както е обяснено в ръководството на Световната алергична организация от 2015 г. (World Allergy Organisation-McMaster University Guidelines for Allergic Disease Prevention, GLAD-P), екземата при деца в риск може да бъде предотвратена чрез снабдяване на майката със специфични щамове пробиотици, по-специално бифидобактерии, продължавайки по-късно по време на кърмене и отбиване на новороденото, доставяйки тези щамове и на него през цялата първа година от живота.

Не забравяйте, че естественото производство на имуноглобулин от бактерии помага да се засили активността на чревната лигавица и съзряването на имунните функции. Допълването с пробиотични бактерии също се препоръчва силно за кърмачета, хранени с адаптирано мляко или сухо мляко.

КИСТИЧНА ФИБРОЗА (CF)

Друга белодробна патология, при която е установено значително изменение на дихателната микробиота, е муковисцидозата. Повишеното производство на слуз, характерно за тази патология, може да създаде а Специфична екологична ниша, характеризираща се с висок растеж на някои бактериални видове в сравнение с други, определяне на състояние на респираторна дисбиоза и последващо хронично възпалително натоварване на лигавицата.

Колкото по-голям е броят на антибиотичните лечения, на които са били изложени пациенти с МВ, толкова по-ниско е биологичното разнообразие на белите дробове. По-конкретно се наблюдава значително увеличение на Firmicutes и намаляване на Bacteroidetes.

Болните от МВ показват не само промяна на белодробното бактериално разнообразие, но и на чревното. По-специално, има значително намаляване на Faecalobacterium, Roseburia и Bifidobacterium, считани за маркери на здрава чревна микробиота.

Намаляване на бифидобактериите при МВ

Пълното намаляване на бифидобактериите при деца с МВ може да причини извън чревни симптоми, като възпаление на дихателната система и повишен шанс за заразяване с инфекции.

Това, което наблюдават изследователите, ни позволява да очертаем необходимостта от интегриране на специфични бифидобактерии, за да коригираме състоянието на дисбиоза, характерно за тези пациенти. В допълнение към представянето на белодробна и чревна дисбиоза, 50% от тези пациенти с CF разкриват патогенен бактериален свръхрастеж в тънките черва (SIBO), който се определя от положителен резултат от лактулозен аспириран дихателен тест и че от тях се проявяват симптоми като като диария, подуване на корема, метеоризъм, стеаторея, макроцитна анемия и загуба на тегло.

В допълнение, около 20% от пациентите с МВ имат чревна обструкция и между 26 и 46% страдат от хроничен запек и хронична чревна псевдообструкция с ниска степен на чревна обструкция.

Ролята на метаболитите: късоверижни мастни киселини (SCFA)

Чревната микробиота влияе върху дихателната микробиота и имунния отговор, не само чрез директното преминаване на бактерии, но и чрез продуктите на метаболизма: AGCC, способни да повлияят на белодробно бактериално биоразнообразие, в трофизъм и в възпалително натоварване на дихателната лигавица.

Метаболитите, произведени от чревната микробиота, по-специално маслена киселина, те навлизат в системния кръвоносен ток през чревната лимфна система, модулирайки белодробния имунен отговор. SCFA действат директно върху епителните и имунните клетки, допринасяйки за мощен противовъзпалителен ефект на чревно и белодробно ниво.

Доказано е, че SCFA модулират активността на NFkB и намаляват производството на TNF-α. Доказано е, че SCFA намаляват възпалителното натоварване и нивото на еозинофилите, с последващо намаляване на бронхоконстрикцията. Доказано е, че диета с ниско съдържание на фибри намалява адекватното производство на SCFA и по-голямото разпространение на алергични реакции в дихателните пътища.

Заключения

Следователно, подхранването на нашата чревна микробиота с пребиотични фибри и коригиране на състоянието на чревна дисбиоза, интегрирането на специфични пробиотични бактериални щамове при пациенти, засегнати от дихателни проблеми, може да бъде полезно за коригиране на състоянието на дихателна дисбиоза и намаляване на последващия хроничен възпалителен процес, характерен за някои клинични състояния като ХОББ, астма или муковисцидоза.