Белодробна флора: бактерии в дихателните пътища

Микробиологът професор Михаел Шлотер от центъра на Хелмхолц в Мюнхен изследва разнообразието от бактерии в белите дробове. Той обяснява защо микробите са важни за нашето здраве

Вдишайте дълбоко: Белодробният микробиом предлага известна защита срещу патогени и замърсители

© Shutterstock / Oilyy

Професор Майкъл Шлотер ръководи отдела за сравнителен анализ на микробиоми в Центъра Хелмхолц в Мюнхен. Там той изследва белодробния микробиом и начините, по които той може да бъде повлиян. Интервюирахме го:

Професор Шлотер, всички са чували или чели за бактерии в червата, но едва ли някой е чувал за белодробната флора. Защо така?

Доскоро се смяташе, че белите дробове на здрави хора са стерилни. Предполагаше се, че патогените и придружаващата ги флора могат да бъдат открити там само в случай на инфекции на долните дихателни пътища. Използвайки съвременни молекулярни методи, през последните години е възможно да се опише белодробен микробиом при здрави хора. Беше изключително трудно. Тъй като броят на микроорганизмите в белите дробове е значително по-малък, отколкото в червата. И много бактерии растат много бавно, когато ги култивираме.

Кои микроорганизми се установяват в здрав бял дроб?

Например бактерии от рода Prevotella. Те също се намират в червата и някои видове вероятно имат пробиотични свойства там. Те могат да съдържат други бактерии, които насърчават непоносимостта към глюкоза. Но все още не знаем какво прави Prevotella в белите дробове.

Какви общи задачи има белодробният микробиом?

Вероятно има три основни функции. Първо, той предпазва от инфекция. Тъй като патогените по-трудно се установяват във вече населено местообитание. Второ, микроорганизмите в белите дробове също взаимодействат с нашата имунна система. Научава, че това са безвредни организми, с които не е нужно да се бори. И трето, микробиомът вероятно разгражда замърсителите, които попадат в белите дробове при вдишване. Успяхме да идентифицираме бактерии, които потенциално могат да разграждат сложни органични съединения.

Знаете ли вече нещо за това, което вреди на белодробния микробиом?

Редица външни фактори имат отрицателен ефект. Това включва предимно пушенето, но вдишаните наночастици също могат да причинят сериозни щети.

Нарушенията на чревната флора са отговорни за всички възможни заболявания - от храносмилателни оплаквания до болестта на Паркинсон. Какви са отрицателните ефекти на неинтактния белодробен микробиом?

Здравата белодробна флора се характеризира с голямо разнообразие от различни бактерии. Това значително намалява при астма например. Успяхме да покажем това на мишки. Но както при почти всички заболявания, свързани с микробиома, възниква въпросът за кокошката и яйцето. В конкретен пример това означава: променя ли се първо микробиомът и затова човек се разболява от астма? Или стеснените дихателни пътища, задухът и постоянната кашлица причиняват промяна на микробиома? Все още не знаем отговора.

Твърди се, че полезните бактерии, така наречените пробиотици, имат благоприятен ефект върху чревния микробиом. Има ли смисъл да опитате нещо подобно за белите дробове?

Това е едно от основните ни полета на работа. Но в крайна сметка никога не се знае колко стабилни ще бъдат пробиотиците в червата. Ние вярваме, че е по-устойчиво да се намесваме в мрежата за комуникация на бактерии. Заедно с колегите от изследователския център на Лайбниц в Борстел вече сме идентифицирали редица вещества, с които можем да променим чревния микробиом по този начин, например D-аминокиселини.

Какво общо има това с белите дробове?

Чревните бактерии произвеждат метаболитни продукти, които достигат до белите дробове чрез кръвта и очевидно също променят белодробния микробиом там. Поне успяхме да увеличим разнообразието на чревния микробиом при астматични мишки чрез добавяне на D-аминокиселина в много малки количества. Това намалява симптомите на астма и също така увеличава разнообразието на белодробния микробиом. В момента проучваме дали подобни ефекти могат да се наблюдават при хора.

Какво е вашето заключение от новите открития?

Белите дробове също имат микробиом. Той изпълнява различни задачи и ние можем да му повлияем чрез чревно-белодробната ос. Това води до нови терапевтични и превантивни подходи за голямо разнообразие от заболявания на долните дихателни пътища.