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Gli scienziati pensavano che i batteri fossero innocui: si sbagliavano

Infezione polmonare da polmonite da scansione a raggi X

Gli scienziati hanno scoperto che un tipo di batterio non è così innocuo come si pensava in precedenza. Può effettivamente causare infezioni nei pazienti con bronchiectasie, asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

Uno studio internazionale condotto da scienziati di Singapore sta scoprendo che i batteri precedentemente ritenuti innocui possono peggiorare le malattie polmonari esistenti.

Lo ha scoperto un team di scienziati internazionali Neisseria – un genere di batteri che vive nel corpo umano – non è così innocuo come si pensava in precedenza. Infatti, può causare infezioni in pazienti con bronchiectasie, asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO).

In uno studio fondamentale pubblicato il 14 settembre 2022 in ospite cellulare e microbi, Il team ha mostrato prove conclusive di ciò Neisseria -tipi possono causare malattie polmonari e sono associati a un peggioramento delle bronchiectasie (un tipo di malattia polmonare) nei pazienti. Gli scienziati sono stati guidati dalla Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore).

La bronchiectasia è una condizione a lungo termine in cui le vie aeree dei polmoni si espandono in modo anomalo per ragioni sconosciute fino al 50% dei pazienti di Singapore. La malattia è fino a quattro volte più comune tra gli asiatici rispetto alle loro controparti occidentali e può manifestarsi anche dopo la guarigione dalla tubercolosi.[1] A Singapore, 420 pazienti con bronchiectasie in ospedale sono stati descritti nel Tan Tock Seng Hospital nel 2017.[2] Il tasso di incidenza è di 10,6 per 100.000 e aumenta notevolmente con l’età.

Nonostante la sua prevalenza negli anziani, la maggior parte dei casi di bronchiectasie non ha una causa apparente e la condizione si manifesta spontaneamente e senza preavviso.[3]

Il team internazionale, composto da ricercatori e ospedali di Singapore, Malesia, Cina, Australia e Regno Unito, ha lavorato insieme per risolvere il mistero del perché le bronchiectasie abbiano una probabilità significativamente maggiore di peggiorare nei pazienti asiatici più anziani (vedere Allegato) — guidato da Sanjay Chotirmall, professore associato di LKCMedicine, cattedra di medicina molecolare del Provost, ha confrontato i dati di malattie e infezioni di 225 pazienti con bronchiectasie di origine asiatica (Singapore e Malesia) con quelli di pazienti affetti da bronchiectasie in Europa.

Neisseria: in fondo non così innocua

Mentre Neisseria È noto che le specie causano meningite e gonorrea, ma non è noto che infettino i polmoni. Attraverso un’identificazione dettagliata e un’attenta caratterizzazione, il team di ricerca lo ha scoperto Neisseria dominava il microbioma dei pazienti asiatici con bronchiectasie in peggioramento.

In particolare, i pazienti con bronchiectasie con quantità predominanti di un sottogruppo di Neisseria chiamato Neisseria subflava (N. subflava), ha manifestato una malattia più grave e infezioni ripetute (riacutizzazioni) rispetto ai pazienti con bronchiectasie senza livelli così elevati. Neisseria.

Dopo ulteriori indagini con modelli cellulari e animali sperimentali, il team di ricerca lo ha confermato N. subflava provoca la distruzione cellulare che porta a infiammazione e disfunzione immunitaria nei pazienti con bronchiectasie con questo batterio.

Neisseria nel tessuto polmonare

Viene mostrata l’evidenza di Neisseria (N. subflava) nel tessuto polmonare di pazienti con bronchiectasie. Il rilevamento di N. subflava è mostrato in rosso e i nuclei cellulari del tratto respiratorio sono mostrati in blu. Credito: ospite cellulare e microbi

Prima di questa scoperta, non si pensava che Neisseria causasse infezioni polmonari o malattie gravi nei pazienti con bronchiectasie.

Il ricercatore capo di LKCMedicine, il professor Chotirmall, ha dichiarato: “I nostri risultati hanno mostrato per la prima volta che esiti clinici peggiori come una maggiore gravità della malattia, una funzione polmonare più scarsa e alti tassi di infezioni ricorrenti nei pazienti con bronchiectasie sono strettamente associati al batterio Neisseria e Neisseria in quanto questo risultato è particolarmente importante per i pazienti asiatici”.

“Questa scoperta è significativa perché potrebbe cambiare il modo in cui trattiamo i nostri pazienti affetti da bronchiectasie con questo batterio. I medici devono ora considerare Neisseria come un potenziale “colpevole” nei pazienti le cui condizioni peggiorano nonostante il trattamento e condurre test per identificare coloro che potrebbero ospitare questo tipo di batteri nei loro polmoni. Ci auguriamo che la diagnosi precoce porti a una terapia personalizzata e quindi a migliori esiti della malattia per i pazienti asiatici con questa malattia devastante”, ha affermato il prof. Chotirmall, che è anche preside associato (Faculty Affairs) presso LKCMedicine.

Questo studio riflette gli sforzi della NTU nell’ambito di NTU2025, il piano strategico quinquennale dell’università per affrontare le grandi sfide che l’umanità deve affrontare, come la salute umana. Condotto da ricercatori internazionali di diverse discipline, lo studio mette in evidenza anche la forza di NTU e l’attenzione alla ricerca interdisciplinare.

Rilevanza più ampia di Neisseria

A parte il legame tra Neisseria e bronchiectasie gravi, il gruppo di ricerca guidato da NTU ha anche scoperto la presenza degli stessi batteri in altre condizioni respiratorie croniche più comuni come l’asma grave e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), una condizione che causa il blocco flusso d’aria e respirazione – problemi correlati.

Utilizzando tecnologie di sequenziamento di nuova generazione, il team ha anche cercato di studiare da dove potrebbe provenire questo batterio, campionando le case di pazienti con bronchiectasie con alti livelli di Neisseria nei suoi polmoni. I ricercatori hanno scoperto la presenza dei batteri nell’ambiente domestico, suggerendo che lo spazio abitativo interno e forse il clima tropicale potrebbero favorire la presenza di questi batteri nell’ambiente asiatico.

Cos’è la Neisseria?

Quella Neisseria Le specie batteriche sono state spesso identificate come causa di infezioni sessualmente trasmissibili come la gonorrea, ma anche la meningite, un’infiammazione del fluido e delle membrane che rivestono il cervello e il midollo spinale. la sua sottospecie N. subflavaTuttavia, è noto che è presente nella mucosa orale, nella faringe e nel tratto respiratorio superiore dell’uomo senza una precedente associazione nota con infezioni polmonari.

Questa famiglia di batteri è sempre stata considerata innocua per l’uomo e fino ad ora non sono state descritte infezioni da loro.

Il co-autore, il professor Wang De Yun, del Dipartimento di Otorinolaringoiatria presso la Yong Loo Lin School of Medicine, Università Nazionale di Singapore, ha dichiarato: “È incoraggiante vedere che nell’identificare la specie batterica Neisseria come causa del peggioramento delle bronchiectasie, il improbabile colpevole, inizialmente non considerata una minaccia. Questo è un potente promemoria del fatto che non dovremmo essere troppo compiaciuti quando si tratta di condurre ricerche e intraprendere misure più proattive nell’esplorazione di varie possibilità, poiché ogni elemento apparentemente innocente rappresenta una minaccia per i nostri corpi e la nostra salute generale potrebbe rappresentare”.

Il coautore Andrew Tan, professore associato di disturbi metabolici presso LKCMedicine, ha dichiarato: “L’approccio della traduzione inversa utilizzato in questo lavoro è stato fondamentale per il nostro successo. Dal “capezzale” dove abbiamo esaminato le esperienze reali dei pazienti, abbiamo poi lavorato a ritroso per scoprire il processo biologico dei batteri. Grazie alla natura interdisciplinare dello studio, il team è stato in grado di interagire con membri di diverse discipline di ricerca, offrendo un’esperienza piacevole e acquisendo al contempo approfondimenti unici sulla malattia”.

I ricercatori ora vogliono effettuare ulteriori studi e sperimentazioni cliniche Neisseria Eradicazione del microbioma da parte del neonato LKCMedicine Center for Microbiome Medicine che tenta di valutare i benefici del targeting e del trattamento Neisseria con antibiotici al rilevamento iniziale nella speranza che ciò porti a migliori risultati clinici per i pazienti con malattie respiratorie croniche.

Relazione: “Neisseria Specie come patogeni nelle bronchiectasie” di Liang Li, Micheál Mac Aogáin, Tengfei Xu, Tavleen Kaur Jaggi, Louisa LY Chan, Jing Qu, Lan Wei, Shumin Liao, Hong Sheng Cheng, Holly R. Keir, Alison J. Dicker, Kai Sen Tan, Wang De Yun, Mariko Siyue Koh, Thun How Ong, Albert Yick Hou Lim, John A Abisheganaden, Teck Boon Low, Tidi Maharani Hassan, Xiang Long, Peter AB Wark, Brian Oliver, Daniela I Drautz-Moses, Stephan C Schuster , Nguan Soon Tan, Mingliang Fang, James D Chalmers e Sanjay H Chotirmall, 14 settembre 2022, Ospite cellulare e microbi.
DOI: 10.1016/j.chom.2022.08.005

Osservazioni

  1. “Tendenze nelle bronchiectasie tra i beneficiari di Medicare negli Stati Uniti, dal 2000 al 2007” di Amy E. Seitz, MPH; Kenneth N. Olivier, MD, MPH; Jennifer Adjemian, PhD; Steven M. Holland, MD e D. Rebecca Prevots, PhD, MPH, 1 agosto 2012, diario del petto.
    DOI: 10.1378/petto.11-2209
  2. “Epidemiology and Economic Burden of Bronchiectasis Requiring Hospitalization in Singapore” di Hwee Pin Phua, Wei-Yen Lim, Ganga Ganesan, Joanne Yoong, Kelvin Bryan Tan, John Arputhan Abisheganaden e Albert Yick Hou Lim, 12 agosto 2021, ERJ ricerca aperta.
    DOI: 10.1183/23120541.00334-2021
  3. “Variazione geografica nell’eziologia, epidemiologia e microbiologia delle bronchiectasie” di Ravishankar Chandrasekaran, Micheál Mac Aogáin, James D. Chalmers, Stuart J. Elborn e Sanjay H. Chotirmall, 22 maggio 2018, BMC Medicina del polmone.
    DOI: 10.1186/s12890-018-0638-0

Allegato

Elenco delle istituzioni che collaborano

  • Dipartimento di Farmacologia, School of Medicine, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Cina
  • Shenzhen Institute of Advanced Technology, Accademia cinese delle scienze, Shenzhen, Cina
  • Lee Kong Chian School of Medicine, Nanyang Technological University, Singapore
  • Laboratorio di Genetica Biochimica, Dipartimento di Biochimica, St James’s Hospital, Dublino, Irlanda
  • Dipartimento di Biochimica Clinica, Scuola di Medicina, Trinity College Dublin, Dublino, Irlanda
  • Facoltà di Ingegneria Civile e Ambientale, Università Tecnologica di Nanyang, Singapore
  • College of Pharmaceutical Sciences, Zhejiang University, Hangzhou, Cina
  • Università di Dundee, Ninewells Hospital, Medical School, Dundee, Scozia
  • Dipartimento di Otorinolaringoiatria, Programma di ricerca traslazionale sulle malattie infettive, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore
  • Dipartimento di medicina respiratoria e terapia intensiva, Singapore General Hospital, Singapore
  • Respiratorio e unità di terapia intensiva, Tan Tock Seng Hospital, Singapore
  • Respiratorio e unità di terapia intensiva, Changi General Hospital, Singapore
  • Università di Kebangsaan Malesia, Kuala Lumpur, Malesia
  • Dipartimento di Medicina Respiratoria e Terapia Critica, Ospedale di Shenzhen dell’Università di Pechino, Shenzhen, Cina
  • Centro di ricerca prioritario per polmoni sani, Hunter Medical Research Institute, School of Medicine and Public Health, University of Newcastle, NSW, Australia
  • Dipartimento di Medicina Respiratoria e del Sonno, John Hunter Hospital, New Lambton Heights, NSW, Australia
  • Woolcock Institute of Medical Research, Università di Sydney, Australia
  • School of Life Sciences, University of Technology Sydney, Australia
  • Centro di Singapore per l’ingegneria delle scienze della vita ambientale (SCELSE), Università tecnologica di Nanyang, Singapore
  • Scuola di Scienze Biologiche, Università Tecnologica di Nanyang, Singapore
  • Dipartimento di Scienze e Ingegneria Ambientale, Università Fudan, Shanghai, Cina

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