A pesquisa do microbiome do U-M pode conduzir às maneiras novas de impedir, para lutar infecções do pulmão nos pacientes

Com cada respiração você toma, micróbios tem uma possibilidade de fazê-la em seus pulmões. Mas que acontece quando obtem lá? E por que as infecções perigosas do pulmão como pneumonia acontecem alguns povos, mas não em outro?

Os Pesquisadores na Faculdade de Medicina da Universidade Do Michigan começaram responder a estas perguntas estudando o microbiome dos pulmões - a comunidade dos organismos microscópicos que são em constante contacto com nosso sistema respiratório.

Estudando estas comunidades bacterianas, e como mudam na doença, esperam pavimentar a maneira para que as maneiras novas impeçam e lutem infecções do pulmão nos pacientes.

Falando a mesma língua

Nos resultados novos relatados nas últimas semanas, a equipe do U-M mostrou que de “um laço feedback desagradável” poderia explicar o início explosivo de infecções bacterianas do pulmão: O crescimento de determinadas bactérias é acelerado pelas moléculas mesmas que nossas pilhas de corpo fazem como sinais de aflição.

O estudo, publicado no Jornal Americano da Medicina Respiratória e Crítica do Cuidado, era o primeiro para perguntar como os níveis destes de “sinais aflição” se relacionam às comunidades bacterianas nos pulmões. Estes forçam as moléculas, chamadas catecolamina (tais como a adrenalina), compo junto uma das maneiras preliminares do corpo de resposta ao esforço ou ao ferimento. Os estudos de laboratório Precedentes encontraram que algumas bactérias crescem mais rapidamente quando expor a estas moléculas, mas o estudo não humano ou animal determinou se são relacionadas às mudanças no microbiome respiratório.

Usando 40 amostras tomadas dos doentes transplantados do pulmão em vários estados de saúde, a equipe do U-M encontrou que a comunidade das bactérias nos pulmões tinha desmoronado naquelas com infecções respiratórias, e que este colapso estêve associado fortemente com os níveis de catecolamina no pulmão. As bactérias as mais comuns encontradas nestas comunidades desmoronadas eram essas que respondem às catecolamina em experiências do laboratório.

“Nossos resultados sugerem que as pilhas humanas e bacterianas em nossos pulmões estejam falando a mesma língua,” dizem Robert Dickson, M.D., um professor adjunto da medicina interna e autor principal de diversos dos papéis novos. Do “as pilhas imunes Nosso pulmão respondem à infecção fazendo catecolamina. Nossos resultados sugerem que estas catecolamina possam por sua vez fazer determinadas bactérias perigosas crescer mais rapidamente, que causa mais sinalização da inflamação e do esforço. É um ciclo vicioso.”

Dickson nota que a compreensão do microbiome do pulmão está ainda em sua infância, e o campo é obscurecido frequentemente pelo microbiome do tracto digestivo.

De facto, muitos livros de texto médicos ainda ensinam que os pulmões estão livres das bactérias, com os organismos microscópicos somente actuais durante infecções. Entrementes, pesquise nos últimos anos nos grandes números de micróbios que vivem em nossa entranhas floresceu.

Mas a pesquisa conduzida por Dickson e por microbiologista Gary Huffnagle do U-M, Ph.D., continua a mostrar que, embora nossos pulmões não são quase como enchido com os micróbios como nossos tractos digestivos, o “ecossistema” do microbiome do pulmão é prosperando e importante.

“Os pulmões têm sua própria anatomia, sua própria fisiologia, e sua própria ecologia,” diz Dickson. “As regras do microbiome do intestino não podem aplicar-se. Nós precisamos de começar pensar sobre como a pneumonia e outras doenças pulmonares emergem do ecossistema complexo de nossas vias respiratórias.”

Em um papel recente nos Micróbios Patogénicos de PLoS, a equipe do U-M apresenta os princípios chaves para compreender a ecologia do microbiome do pulmão e seu papel na doença.

A Antárctica ou Madagáscar?

Em um outro papel recente, publicado nos Anais da Sociedade Torácica Americana, a equipe do U-M perguntada como igualmente as comunidades bacterianas em várias áreas dos pulmões estão em indivíduos saudáveis. O trabalho saltou de uma observação nos pacientes com doença pulmonar avançada: as comunidades bacterianas encontradas em uma região dos pulmões de um paciente podem olhar totalmente diferentes das comunidades encontradas em outra parte nos pulmões do mesmo paciente.

“Desde Que o interior de nossos pulmões tem uma área de superfície que seja 30 vezes mais grandes que nossa pele, não é surpreendente ver alguma variação nas bactérias,” diz Dickson. “Mas ninguém tinha olhado para ver como variado espacial estas comunidades bacterianas esteja em povos saudáveis.”

Assim a equipe, conduzida por Jeffrey Curtis, M.D., obteve espécimes das comunidades bacterianas do pulmão dos locais múltiplos nos pulmões de 15 voluntários saudáveis da pesquisa. Estudaram-nos que usam em detalhe genético avançado arranjando em seqüência isso tornam possível ver os números relativos de micróbios diferentes na população de uma área particular. Encontraram que os povos saudáveis têm populações bacterianas relativamente uniformes durante todo seus pulmões, e o microbiome difere muito mais de pessoal do que dentro dos pulmões de única pessoa.

Estes resultados apoiam “o modelo adaptado da ilha” que a equipe do U-M se tornou para explicar como o microbiome do pulmão é povoado em indivíduos saudáveis. Neste modelo, os pulmões estão semeados constantemente pelas bactérias da “da comunidade fonte” da boca, apenas enquanto as ilhas são semeadas pela imigração da espécie dos continentes próximos.

“Os pulmões não são calço completamente das bactérias como o tracto digestivo, mas não estão livres delas tampouco,” diz Dickson. Compara o microbiome saudável do pulmão à população humana da Antárctica. Os “Povos movem-se dentro, os povos movem-se para fora, mas não há uns muitos da reprodução que vão sobre.”

Mas nos povos com pulmões danificados - tais como aqueles com fibrose cística ou doença pulmonar obstrutiva crônica - o ecossistema é muito mais hospitaleiro para as bactérias. Os pulmões e as vias aéreas transformam-se mais como uma floresta húmida tropical, rica no alimento e nos nutrientes, onde determinadas bactérias podem prosperar e reproduzir - mais como Madagáscar do que a Antárctica.

Saudável contra doente

Em um ano passado de papel na Lanceta, Dickson e Huffnagle reviram o que é sabido sobre as exacerbações - alargamento-UPS das doenças tais como a asma, CF, COPD e a fibrose pulmonaa. Em muitos casos, concluem, estes eventos podem ser ligados a um rompimento no microbiome dos pulmões do paciente - um estado conhecido como o dysbiosis.

“A explicação velha para muitas estas exacerbações era que as vias aéreas estão contaminadas aguda com bactérias,” diz Dickson. “Mas um grande número estudos do microbiome mostraram que este apenas não é assim. Nossa definição velha da “infecção” não explica o que está acontecendo de todo.”

Em Lugar De, arguminta Dickson e Huffnagle, as exacerbações acontece quando as comunidades bacterianas nas vias aéreas de um paciente são desorganizado, que cria a inflamação, que promove por sua vez desordens as comunidades bacterianas. Este ciclo do dysbiosis e da inflamação é comum através de um número de doenças pulmonares inflamatórios crônicas.

A equipe do U-M está lançando um estudo que prove o microbiome de pacientes crìtica doentes, como aqueles deleites de Dickson nas unidades de cuidados intensivos no Sistema da Saúde do U-M. Muitos destes pacientes são em risco da sepsia ou da falha respiratória aguda, ou das infecções com o Clostridium difficile que tomam a raiz depois que um paciente recebeu antibióticos para tratar a infecção. O Cuidado no ICU igualmente inclui frequentemente o tratamento com epinefrina e norepinephrine - duas das catecolamina que a equipe mostrada é associada com o colapso do microbiome do pulmão.

Source: Sistema da Saúde da Universidade Do Michigan