فلورا الرئة: بكتيريا في الجهاز التنفسي

يبحث عالم الأحياء المجهرية البروفيسور مايكل شلوتر من مركز هيلمهولتز في ميونيخ عن تنوع البكتيريا في الرئتين. يشرح سبب أهمية الجراثيم لصحتنا

تنفس بعمق: يوفر ميكروبيوم الرئة بعض الحماية ضد مسببات الأمراض والملوثات

© شاترستوك / أويلي

يرأس البروفيسور مايكل شلوتر قسم تحليلات الميكروبيوم المقارن في مركز هيلمهولتز في ميونيخ. هناك يبحث في ميكروبيوم الرئة والطرق التي يمكن أن تتأثر بها. قابلناه:

الأستاذ شلوتر ، الجميع قد سمعوا أو قرأوا عن البكتيريا الموجودة في الأمعاء ، ولكن لم يسمع أي شخص تقريبًا عن فلورا الرئة. ما هو السبب؟

حتى وقت قريب كان يُعتقد أن رئتي الأشخاص الأصحاء عقيمة. كان من المفترض أنه لا يمكن اكتشاف مسببات الأمراض والنباتات المصاحبة لها إلا في حالة التهابات الجهاز التنفسي السفلي. باستخدام الأساليب الجزيئية الحديثة ، أصبح من الممكن في السنوات الأخيرة وصف ميكروبيوم الرئة لدى الأشخاص الأصحاء. كانت صعبة للغاية. لأن عدد الكائنات الحية الدقيقة في الرئتين أقل بكثير منه في الأمعاء. وتنمو الكثير من البكتيريا ببطء شديد عندما نزرعها.

ما هي الكائنات الحية الدقيقة التي تستقر في الرئة السليمة؟

على سبيل المثال بكتيريا من جنس بريفوتيلا. توجد هذه أيضًا في القناة الهضمية ، ومن المحتمل أن يكون لبعض الأنواع خصائص بروبيوتيك هناك. يمكن أن تحتوي على بكتيريا أخرى تعزز عدم تحمل الجلوكوز. لكننا لا نعرف حتى الآن ما الذي يفعله بريفوتيلا في الرئتين.

ما المهام العامة التي يقوم بها ميكروبيوم الرئة؟

ربما هناك ثلاث وظائف أساسية. أولاً ، يحمي من العدوى. لأن مسببات الأمراض تواجه صعوبة في تثبيت نفسها في موطن مأهول بالفعل. ثانيًا ، تتفاعل الكائنات الحية الدقيقة في الرئتين أيضًا مع جهاز المناعة لدينا. يتعلم أن هذه كائنات غير ضارة لا تحتاج إلى محاربتها. وثالثًا ، ربما يكسر الميكروبيوم الملوثات التي تصل إلى الرئتين عند استنشاقها. تمكنا من تحديد البكتيريا التي من المحتمل أن تكون قادرة على تكسير المركبات العضوية المعقدة.

هل تعرف بالفعل شيئًا عن ما يضر ميكروبيوم الرئة؟

عدد من العوامل الخارجية لها تأثير سلبي. يشمل هذا في المقام الأول التدخين ، ولكن استنشاق الجسيمات النانوية يمكن أن يتسبب أيضًا في أضرار جسيمة.

تعتبر اضطرابات الجراثيم المعوية مسؤولة عن جميع الأمراض المحتملة - من شكاوى الجهاز الهضمي إلى مرض باركنسون. ما هي الآثار السلبية لميكروبيوم الرئة غير السليم؟

تتميز فلورا الرئة الصحية بمجموعة كبيرة ومتنوعة من البكتيريا المختلفة. يقل هذا بشكل ملحوظ في الربو ، على سبيل المثال. تمكنا من إظهار ذلك على الفئران. ولكن كما هو الحال مع جميع الأمراض المرتبطة بالميكروبيوم تقريبًا ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه حول الدجاجة والبويضة. في مثال محدد ، هذا يعني: هل يتغير الميكروبيوم أولاً ، ولهذا السبب يصاب الشخص بالربو؟ أو هل يتسبب ضيق المسالك الهوائية وضيق التنفس والسعال المستمر في تغير الميكروبيوم؟ لا نعرف الجواب بعد.

يقال إن البكتيريا المفيدة ، المسماة بروبيوتيك ، لها تأثير مفيد على الميكروبيوم المعوي. هل يعقل أن تجرب شيئًا مشابهًا للرئتين؟

هذا هو أحد مجالات عملنا الرئيسية. لكن في النهاية ، لن تعرف أبدًا مدى استقرار البروبيوتيك في الأمعاء. نعتقد أنه من الأكثر استدامة التدخل في شبكة الاتصالات البكتيرية. بالتعاون مع زملاء من مركز أبحاث لايبنيز في بورستيل ، حددنا بالفعل عددًا من المواد التي يمكننا بواسطتها تغيير الميكروبيوم المعوي بهذه الطريقة ، على سبيل المثال الأحماض الأمينية D.

ما علاقة هذا بالرئتين؟

تنتج البكتيريا المعوية منتجات أيضية تصل إلى الرئتين عن طريق الدم ومن الواضح أيضًا أنها تغير ميكروبيوم الرئة هناك. على الأقل تمكنا من زيادة تنوع الميكروبيوم المعوي في الفئران المصابة بالربو عن طريق إضافة حمض أميني D بكميات صغيرة جدًا. هذا قلل من أعراض الربو وزاد من تنوع ميكروبيوم الرئة. نحن نحقق حاليًا في إمكانية ملاحظة تأثيرات مماثلة على البشر.

ما هو استنتاجك من النتائج الجديدة؟

تحتوي الرئتان أيضًا على ميكروبيوم. يقوم بمهام مختلفة ويمكننا التأثير عليه من خلال محور الأمعاء والرئة. ينتج عن هذا أساليب علاجية ووقائية جديدة لمجموعة متنوعة من أمراض الجهاز التنفسي السفلي.