Studie:Färre typer av svampar i lungorna är associerade med ökad svårighetsgrad hos sjukdomar hos ARDS -patienter

Många COVID-19-patienter utvecklar akut andningssyndrom (ARDS), ett livshotande tillstånd där lungorna inte kan förse kroppens vitala organ med tillräckligt med syre.

Patienter med ARDS placeras vanligtvis på ventilatorer för att hjälpa till att få tillräckligt med syre i kroppen. Nu, ny forskning som presenterades vid den ”virtuella” European Respiratory Society International Congress har funnit att att ha färre olika typer av svampar i lungorna är kopplad till ökad svårighetsgrad hos sjukdomar hos ARDS -patienter.

Det mänskliga mikrobiomet består av små organismer som bakterier, virus och svampar. När hon presenterade sin forskning för mötet, Noel Britton, en doktorand vid University of Pittsburgh, USA, sa att hittills hade forskare tenderat att koncentrera sig på att studera bakteriernas effekter på människors hälsa, dels för att mikrobiomet huvudsakligen består av bakterier och det finns tekniska svårigheter att extrahera tillräckligt med svampar för att studera.

"När det gäller antalet celler, svampar är i antal i antal av bakterier i flera storleksordningar, " Hon sa.

"Dessutom, medan det nu är väl etablerat att lungorna spelar värd för ett distinkt och dynamiskt mikrobiom, de representerar inte en rik miljö för mikrober att trivas, och de har i allmänhet många färre mikrober än tarmen-kroppsplatsen där forskare har fokuserat mest på mikrobiomforskning.

Det kan vara svårt att fånga upp en signal från en så låg massa svampar och vara säker på att sekvenserna som identifieras inte beror på kontaminering i laboratoriet.

"Vi ville utföra denna forskning eftersom akut andningssyndrom kännetecknas av en hyperinflammatorisk överreaktion av immunsystemet och vi vet att svampar kan vara involverade i att aktivera och reglera det mänskliga immunsystemet."

"Det finns inga kända terapier för framgångsrik behandling av ARDS och mycket lite är känt om varför vissa patienter har ett hyperinflammatoriskt svar. Mångfalden av mikrobiomet, och specifikt av svampar, kan spela en viktig roll för att förstå varför vissa patienter utvecklar ARDS och andra inte. "

Britton och hennes kollegor registrerade 202 mekaniskt ventilerade patienter i studien mellan oktober 2011 och september 2019. Så vitt de vet, ingen av dessa patienter hade COVID-19 men de fortsätter att registrera patienter genom pandemin och en framtida analys kommer att titta på dem med bekräftad COVID-19.

Av de 202 patienterna i denna analys, 21% hade diagnosen ARD, medelåldern var 50 år och 61% var kvinnor.

Forskarna samlade slembaserade sekret från luftrören (huvudluftvägen som leder ner till lungorna) och extraherade DNA för att analysera i laboratoriet med hjälp av en teknik som kallas nästa generations sekvensering.

Britton sa:"Vi identifierade cirka 100 olika typer av svampar i lungorna hos mekaniskt ventilerade, kritiskt sjuka patienter. Mångfalden var ganska låg i alla prover, men i prover där en enda art dominerade, mångfalden var mycket låg. "

"Ett stort antal patienter hade prover som dominerades av en enda svampart av Candida -typen; detta utgjorde mer än 50% av svamparna som finns i dessa prover och det är känt att de är involverade i att orsaka sjukdom hos människor."

Svampdiversiteten var lägre hos ARDS -patienter än hos dem utan sjukdomen. Hos ARDS -patienter, chock, sepsis och organsvikt förknippades med lägre mångfald.

Minskad mångfald kopplades till värre lungskada, mer intensiv behandling och förhöjda nivåer av ett protein som kallas pentraxin-3, vilket är en indikator på inflammation och svårighetsgrad.

Föreningen mellan lägre svampdiversitet och kliniska markörer för sjukdomens svårighetsgrad är ett viktigt fynd eftersom det ger bevis för ett samband mellan lungmikrobiomet och kliniska resultat vid kritisk sjukdom. Vi kommer att fortsätta undersöka detta ytterligare eftersom det är mycket som inte är förstått om utvecklingen och behandlingen av ARDS och denna studie kan peka oss mot en viktig diagnostisk eller behandlingsbaserad upptäckt. "

Noel Britton, Doktorsexamen., University of Pittsburgh

Det är inte känt hur svamp (eller annan mikroorganism) mångfald utvecklas, men svampar kommer troligen att komma in i lungorna genom att andas in små mängder saliv i lungorna.

"Som människokroppens näst största slemhinnearea, ungefär samma storlek som en tennisbana, mänskliga lungor exponeras ständigt för svampar genom inandning, sa Britton.

"Luftburna svampar är särskilt utbredda, omfattande upp till 50, 000 sporer per kubikmeter luft, och så utsätts andningsvägarna för en mängd olika. Inandade svampar kan vara extremt olika och omfatta arter som är kända för att vara sjukdomsframkallande såväl som de som anses vara ofarliga hos människor. "

Tobias Welte, som inte var inblandad i forskningen, är European Respiratory Society tidigare ordförande, Professor i lungmedicin och chef för Institutionen för lung- och infektionssjukdomar vid Hannover University School of Medicine, Tyskland.

Han sa:"Under de senaste åren har mycket uppmärksamhet riktats mot mikrobiomet, särskilt i tarmen, och dess relation till en mängd olika hälsoproblem. Svampar är svårare att studera än andra komponenter i lungmikrobioten, såsom bakterier och virus, men vi börjar se fler bevis på att de också har en roll vid kronisk lungsjukdom.

"Fyndet från denna studie, att mindre mångfald i mykobiomet är kopplat till sämre resultat för patienter med akut andningssyndrom, är fascinerande. Det är för tidigt att veta vad detta kan innebära för patienter och deras läkare, men det har potential att leda till nya diagnostiska tester och bättre behandlingar. "

• Studie:Frekvent användning av antimikrobiella läkemedel försämrar bakteriell mångfald i saliv
• Ledande internationella forskare tar fram en ny definition av synbiotika