Исследователи НАУ стремятся найти микробную связь между двумя распространенными респираторными заболеваниями

Астма и хронический риносинусит (ХРС); воспаление носовых пазух, которое длится не менее трех месяцев; являются серьезными и дорогостоящими заболеваниями, и оба растут. По данным Американской академии аллергии, Астма и иммунология, СВК поражает до 16 процентов взрослого населения США и ежегодно съедает ошеломляющие 5 процентов бюджета страны на здравоохранение. Астма, который включает воспаление нижних дыхательных путей, затрагивает около 8 процентов населения и ежегодно требует около 56 миллиардов долларов на здравоохранение и потерю времени, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний.

Национальный институт здоровья (NIH) недавно наградил двух исследователей из Университета Северной Аризоны 468 долларами, 472, чтобы изучить, как микробиота верхних и нижних дыхательных путей вызывает воспаление у пациентов с этими заболеваниями дыхательных путей.

В человеческом теле обитают триллионы микробов, называется микробиомом. На сегодняшний день большинство исследований микробиома сосредоточено на кишечном тракте. Но по словам Эмили Коуп, доцент кафедры биологии и заместитель директора Института патогенов и микробиома НАУ, дыхательные пути также имеют разнообразное микробное сообщество. Она и один из главных следователей Грег Капорасо, доцент кафедры биологии и директор Центра прикладной микробиомной науки в PMI, возглавит трехлетний проект, чтобы определить, вызывают ли микробы в полости носовых пазух и легких воспаление у пациентов с ХРС и астмой.

Хотя воспаление - нормальная и необходимая часть процесса заживления, иногда это является результатом ошибочного иммунного ответа на предполагаемую, но несуществующую угрозу. Другими словами, иммунная система атакует собственные клетки организма, думая, что они злоумышленники, что может привести к СВК и астме.

<цитата>

В настоящее время, эти заболевания лечатся отдельно, но люди с СВК часто страдают астмой, заставляет нас поверить в то, что может быть общая причина. Удивительно, микробиом носовых пазух и легких пациентов с СВК и астмой не изучались одновременно ».

Эмили Коуп, доцент кафедры биологии и заместитель директора Института патогенов и микробиома НАУ (PMI)

Любое состояние может быть несчастным, и страдание от обоих может быть изнурительным. По словам Коупа, люди с СВК сообщают о худшем качестве жизни, чем люди с хронической болью в спине, сахарный диабет или ангина. Если команда сможет выяснить, связывает ли микробиом верхних и нижних дыхательных путей СВК и астму, могут стать доступными более эффективные варианты лечения.

«Мы знаем, что микробные метаболиты часто взаимодействуют с иммунной системой. Это исследование поможет нам выяснить, вызывают ли эти метаболиты воспалительную реакцию, - сказала она. - Если мы выясним, что болезни имеют микробное происхождение, которые могут проложить путь к терапии на основе микробиома. Идеально, лечение может быть нацелено на микробиом верхних дыхательных путей (пазух), который намного легче достичь, чем легкие, и гораздо более переносим для пациента, чтобы облегчить оба состояния ".

Многослойное исследование, призванное стимулировать студентов рассмотреть возможность карьеры в биомедицинской науке

Финансируется за счет гранта NIH, Справляться, Капорасо и несколько студентов будут изучать микробиомы пазух и легких у здоровых субъектов и пациентов с СВК с астмой и без нее, используя секвенирование следующего поколения и метаболомный анализ. Команда также изучит иммунные ответы в каждом участке дыхательных путей, чтобы определить, существует ли корреляция между изменениями в микробиоме и воспалением. Чтобы понять, как измененная респираторная микробиота способствует воспалению, они проведут лабораторные эксперименты, в ходе которых иммунные клетки будут подвергаться действию микробных метаболитов пациентов с СВК, страдающих астмой.

"Мы сотрудничаем с клиницистами Калифорнийского университета в Сан-Франциско, которые собирают образцы во время хирургических процедур в виде мазков из пазух и легких, "Сказал Коп." Все образцы будут проанализированы в нашей лаборатории в НАУ ".

Один аспирант и не менее трех магистрантов будут задействованы на всех этапах проекта. включая поездку в UCSF для слежки за клиницистами и наблюдения за сбором образцов. Коуп будет наставником студентов в лаборатории, и Капорасо будет направлять студентов в области биоинформатического анализа данных микробиома.

"Студенты будут вносить свой вклад от начала до конца, "Сказал Коуп." Их участие включает в себя проведение лабораторных работ, соблюдение клинических и хирургических процедур, анализ данных и публикация наших результатов. Многоуровневость этого проекта побудит наших студентов задуматься о карьере в области биомедицинских наук и даст им хорошую основу для того, чего ожидать ».

Лаборатория Коупа занимается изучением микробиоты человека (бактерии, грибки и вирусы, населяющие участок тела) при хронических заболеваниях дыхательных путей. CRS является основным направлением деятельности ее лаборатории.

Лаборатория Капорасо использует прикладную биоинформатику, уделяя особое внимание исследованиям микробиома, разработка программного обеспечения и образование в области биоинформатики. Все программное обеспечение и образовательные материалы, разработанные в лаборатории Caporaso, имеют открытый исходный код и доступны бесплатно для поддержки открытой науки и образования.

• Исследование:комбинация трех препаратов улучшает общую выживаемость у пациентов с мКРР.
• Исследование раскрывает молекулу, связывающую увеличение веса с кишечными бактериями