La investigación del microbiome del U-M puede llevar a las nuevas maneras de prevenir, luchar infecciones del pulmón en pacientes

Con cada respiración usted toma, los microbios tiene una ocasión de hacerla en sus pulmones. ¿Pero qué suceso cuando él consigue allí? ¿Y por qué las infecciones peligrosas del pulmón como pulmonía suceso en algunas personas, pero no otras?

Los Investigadores en la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan han comenzado a contestar a estas preguntas estudiando el microbiome de los pulmones - la comunidad de organismos microscópicos que están en contacto continuo con nuestro sistema respiratorio.

Estudiando a estas comunidades bacterianas, y cómo cambian en enfermedad, esperan pavimentar la manera para que las nuevas maneras prevengan y luchen infecciones del pulmón en pacientes.

Discurso del mismo lenguaje

En las nuevas conclusión señaladas en las últimas semanas, las personas del U-M han mostrado que un “bucle de retroalimentación desagradable” podría explicar el inicio explosivo de las infecciones bacterianas del pulmón: El incremento de ciertas bacterias es acelerado por las mismas moléculas que las nuestras células de cuerpo hacen como señales de señal de socorro.

El estudio, publicado en el Gorrón Americano del Remedio Respiratorio y Crítico del Cuidado, era el primer para preguntar cómo los niveles de estas “señales de señal de socorro” se relacionan con las comunidades bacterianas en los pulmones. Éstos esfuerzo las moléculas, llamadas las catecolaminas (tales como adrenalina), juntas componen una de las maneras primarias del cuerpo de respuesta a la tensión o al daño. Los estudios de laboratorio Anteriores han encontrado que algunas bacterias crecen más rápidamente cuando están expuestas a estas moléculas, pero el estudio no humano o animal ha determinado si se relacionan con los cambios en el microbiome respiratorio.

Usando 40 muestras recogidas de pacientes trasplantados del pulmón en diversos estados de la salud, las personas del U-M encontraron que la comunidad de bacterias en los pulmones se había desplomado en ésas con infecciones respiratorias, y que este colapso fue asociado fuertemente a los niveles de catecolaminas en el pulmón. Las bacterias mas comunes encontradas en estas comunidades desplomadas eran las que responden a las catecolaminas en experimentos del laboratorio.

“Nuestras conclusión sugieren que las células humanas y bacterianas en nuestros pulmones estén hablando el mismo lenguaje,” dicen a Roberto Dickson, M.D., profesor adjunto del remedio interno y el autor importante de varios de los nuevos papeles. De “las células inmunes Nuestro pulmón responden a la infección haciendo las catecolaminas. Nuestras conclusión sugieren que estas catecolaminas puedan a su vez hacer que ciertas bacterias peligrosas crezcan más rápidamente, que causa más transmisión de señales de la inflamación y de la tensión. Es un ciclo vicioso.”

Dickson observa que la comprensión del microbiome del pulmón todavía está en su infancia, y el campo es eclipsado a menudo por el microbiome del aparato digestivo.

De hecho, muchos libros de texto médicos todavía enseñan a que los pulmones están libres de bacterias, con los organismos microscópicos solamente presentes durante infecciones. Mientras Tanto, investigue estos últimos años en los granes números de microbios que viven en nuestra tripa ha florecido.

Pero la investigación llevada por Dickson y el microbiólogo Gary Huffnagle, Ph.D. del U-M, continúa mostrar que, aunque nuestros pulmones no están casi según lo llenado de los microbios como nuestros aparatos digestivos, el “ecosistema” del microbiome del pulmón es próspero e importante.

“Los pulmones tienen su propia anatomía, su propia fisiología, y su propia ecología,” dice a Dickson. “Las reglas del microbiome de la tripa pueden no aplicarse. Necesitamos comenzar a pensar en cómo la pulmonía y otras enfermedades pulmonares emergen del ecosistema complejo de nuestras vías respiratorias.”

En un papel reciente en los Patógeno de PLoS, las personas del U-M presentan los principios dominantes para entender la ecología del microbiome del pulmón y su papel en enfermedad.

¿La Antártida o Madagascar?

En otro papel reciente, publicado en los Anales de la Sociedad Torácica Americana, las personas del U-M preguntadas cómo las comunidades bacterianas en las diversas áreas de los pulmones están igualmente en individuos sanos. El trabajo saltó de una observación en pacientes con enfermedad pulmonar avanzada: las comunidades bacterianas encontradas en una región de los pulmones de un paciente pueden parecer totalmente diferentes de las comunidades encontradas a otra parte en los pulmones del mismo paciente.

“Puesto Que el interior de nuestros pulmones tiene una superficie que sea 30 veces más grandes que nuestra piel, no es asombrosamente ver una cierta variación en bacterias,” dice a Dickson. “Solamente nadie había observado para ver cómo espacial está variado estas comunidades bacterianas esté en gente sana.”

Tan las personas, llevadas por Jeffrey Curtis, M.D., obtuvieron especímenes de las comunidades bacterianas del pulmón de sitios múltiples en los pulmones de 15 voluntarios sanos de la investigación. Los estudiaron detalladamente usando genético avanzado ordenando eso permiten ver los números relativos de diversos microbios en la población de un área determinada. Encontraron que la gente sana tiene poblaciones bacterianas relativamente uniformes en sus pulmones, y el microbiome difiere mucho más de personal que dentro de los pulmones de una única persona.

Estas conclusión utilizan el “modelo adaptado de la isla” que las personas del U-M se han convertido para explicar cómo el microbiome del pulmón se puebla en individuos sanos. En este modelo, los pulmones son sembrados constante por las bacterias de la “comunidad de la fuente” de la boca, apenas mientras que las islas son sembradas por la inmigración de la especie de continentes próximos.

“Los pulmones no son calzo por completo de bacterias como el aparato digestivo, sino que no están libres de ellas tampoco,” dice a Dickson. Él compara el microbiome sano del pulmón a la población humana de la Antártida. La “Gente se mueve hacia adentro, la gente se mueve fuera, pero no hay un lote entero de la reproducción que continúa.”

Pero en gente con los pulmones dañados - tales como ésos con fibrosis quística o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica - el ecosistema es mucho más hospitalario para las bacterias. Los pulmones y las aerovías se convierten más bién una selva tropical tropical, rica en comida y los alimentos, donde ciertas bacterias pueden prosperar y reproducirse - más bién Madagascar que la Antártida.

Sano comparado con enfermo

En un año pasado de papel en la Lanceta, Dickson y Huffnagle revisaron qué se sabe sobre las exacerbaciones - llamaradas de enfermedades tales como asma, CF, COPD y fibrosis pulmonar. En muchos casos, concluyen, estas acciones pueden ser conectados a una desorganización en el microbiome de los pulmones del paciente - un estado conocido como dysbiosis.

“La vieja explicación para muchas estas exacerbaciones era que las aerovías están infectadas agudo con las bacterias,” dice a Dickson. “Solamente un gran número de estudios del microbiome han mostrado que éste apenas no está tan. Nuestra vieja definición de la “infección” no explica qué está suceso en absoluto.”

En Lugar, discuta a Dickson y Huffnagle, las exacerbaciones suceso cuando las comunidades bacterianas en las aerovías de un paciente son desordenadas, que crea la inflamación, que a su vez fomenta desordenes las comunidades bacterianas. Este ciclo del dysbiosis y de la inflamación es común a través de varias enfermedades pulmonares inflamatorias crónicas.

Las personas del U-M están poniendo en marcha un estudio que muestree el microbiome de pacientes crítico enfermos, como esas invitaciones de Dickson en las Unidades de Cuidados Intensivos en el Sistema de la Salud del U-M. Muchos de estos pacientes están a riesgo de sepsia o de incidente respiratorio agudo, o de las infecciones con el Clostridium difficile que toman la raíz después de que un paciente haya recibido los antibióticos para tratar la infección. El Cuidado en el ICU también incluye a menudo el tratamiento con la epinefrina y la noradrenalina - dos de las catecolaminas que asocian las personas mostradas al colapso del microbiome del pulmón.

Fuente: Sistema de la Salud de la Universidad de Michigan