Lungeflora: bakterier i luftvejene

Mikrobiologen professor Michael Schloter fra Helmholtz Center München undersøger mangfoldigheden af ​​bakterier i lungerne. Han forklarer, hvorfor bakterier er vigtige for vores helbred

Træk vejret dybt ind: Lungemikrobiomet giver en vis beskyttelse mod patogener og forurenende stoffer

© Shutterstock / Oilyy

Professor Michael Schloter leder afdelingen for komparative mikrobiomanalyser ved Helmholtz Center i München. Der undersøger han lungemikrobiomet og måder, hvorpå det kan påvirkes. Vi interviewede ham:

Professor Schloter, alle har hørt eller læst om bakterier i tarmen, men næsten ingen har hørt om lungefloraen. Hvorfor det?

Indtil for nylig troede man, at lungerne hos raske mennesker var sterile. Det blev antaget, at patogenerne og deres ledsagende flora kun kan påvises der i tilfælde af infektioner i de nedre luftveje. Ved hjælp af moderne molekylære metoder har det været muligt i de senere år at beskrive et lungemikrobiom hos raske mennesker. Det var ekstremt vanskeligt. Fordi antallet af mikroorganismer i lungerne er signifikant lavere end i tarmen. Og mange bakterier vokser meget langsomt, når vi dyrker dem.

Hvilke mikroorganismer bosætter sig i en sund lunge?

For eksempel bakterier af slægten Prevotella. Disse findes også i tarmen, og nogle arter har sandsynligvis probiotiske egenskaber der. De kan indeholde andre bakterier, der fremmer glukoseintolerance. Men vi ved endnu ikke, hvad Prevotella gør i lungerne.

Hvilke generelle opgaver har lungemikrobiomet?

Der er sandsynligvis tre kernefunktioner. For det første beskytter den mod infektion. Fordi patogener har sværere ved at etablere sig i et allerede befolket habitat. For det andet interagerer mikroorganismerne i lungerne også med vores immunsystem. Den lærer, at disse er harmløse organismer, der ikke behøver at bekæmpes. Og for det tredje nedbryder mikrobiomet sandsynligvis forurenende stoffer, der kommer ind i lungerne, når de inhaleres. Vi var i stand til at identificere bakterier, der potentielt er i stand til at nedbryde komplekse organiske forbindelser.

Ved du allerede noget om, hvad der skader lungemikrobiomet?

En række eksterne faktorer har en negativ effekt. Dette inkluderer primært rygning, men inhalerede nanopartikler kan også forårsage alvorlig skade.

Forstyrrelser i tarmfloraen gøres ansvarlige for alle mulige sygdomme - fra fordøjelsesklager til Parkinsons sygdom. Hvad er de negative virkninger af et ikke-intakt lungemikrobiom?

En sund lungeflora er kendetegnet ved en lang række forskellige bakterier. Dette er for eksempel reduceret betydeligt i astma. Vi var i stand til at vise det på mus. Men som med næsten alle sygdomme, der er relateret til mikrobiomet, opstår spørgsmålet om høne og æg. I et specifikt eksempel betyder dette: ændres mikrobiomet først, og det er derfor, en person bliver syg med astma? Eller får indsnævrede luftveje, åndenød og konstant hoste mikrobiomet til at ændre sig? Vi ved endnu ikke svaret.

Gunstige bakterier, såkaldte probiotika, siges at have en gavnlig virkning på tarmmikrobiomet. Er det fornuftigt at prøve noget lignende for lungerne?

Dette er et af vores vigtigste arbejdsområder. Men i sidste ende ved du aldrig, hvor stabil probiotika vil være i tarmen. Vi mener, at det er mere bæredygtigt at gribe ind i bakteriekommunikationsnetværket. Sammen med kolleger fra Leibniz Research Center i Borstel har vi allerede identificeret en række stoffer, som vi kan ændre tarmmikrobiomet på denne måde, for eksempel D-aminosyrer.

Hvad har dette med lungerne at gøre?

Tarmbakterierne producerer metaboliske produkter, der når lungerne via blodet og ændrer selvfølgelig også lungemikrobiomet der. I det mindste var vi i stand til at øge mangfoldigheden af ​​tarmmikrobiomet i astmatiske mus ved at tilsætte en D-aminosyre i meget små mængder. Dette reducerede symptomerne på astma og øgede også mangfoldigheden af ​​lungemikrobiomet. Vi undersøger i øjeblikket, om lignende effekter kan observeres hos mennesker.

Hvad er din konklusion fra de nye fund?

Lungerne har også et mikrobiom. Det udfører forskellige opgaver, og vi kan påvirke det gennem tarm-lungeaksen. Dette resulterer i nye terapeutiske og forebyggende tilgange til en lang række sygdomme i de nedre luftveje.