Tarmmikrobe kan mindske inflammation i luftvejene hos mennesker med cystisk fibrose

Resultater fra et nyt studie afspejler den vigtige rolle, som tarmmikrobiomet spiller i luftvejene hos mennesker med cystisk fibrose (CF).

Amerikanske forskere ved Dartmouth’s Geisel School of Medicine har netop fået publiceret et studie i tidsskriftet mBio, der viser, at indføring af en specifik mikrobe - Bacteroides - i tarmene i mus med CF, sikrede de små dyr mindre inflammation i deres blod og luftveje efter infektion med Pseudomonas aeruginosa.

Tidligere har mikrobiologisk forskning i cystisk fibrose primært fokuseret på mikroorganismer i lungerne, da de fleste CF-relaterede dødsfald skyldes luftvejskomplikationer.

Men interessen for CF-tarmmikrobiomet og dets indflydelse på helbredet af organer som lungerne er vokset, efterhånden som tarmmikrobiomets rolle i bredere sundhedsresultater er blevet mere tydelig.

I mere end ti år har forskere ved Dartmouth Cystic Fibrosis Research Center (DartCF) arbejdet for at forstå forbindelsen mellem tarm og lunger som en del af et samarbejde med lægeforsker Juliette Madan, MD, MS, der studerer børn med CF på Dartmouth Hitchcock Medical Center (DHMC).

”En af de nøgleobservationer, som dr. Madan gjorde tidligt, var overraskende nok, at den bedste forudsigelse af, hvordan et barns luftveje ville fungere, viste sig at være mikrober i deres tarm i stedet for mikrober i deres luftveje,” siger George O'Toole, professor i mikrobiologi og immunologi ved Geisel og hovedforfatter på studiet.

Han fortsætter:

”Vi bemærkede også, at børn med CF havde en mangel på Bacteroides, en mikrobe, der er kendt for at være vigtig i sammenhæng med programmering af tarmfunktion og immunsystemet tidligt i livet.”

Resultaterne fik dem til at udføre eksperimenter, hvor de kunne vise, at udskilte produkter fra disse Bacteroides-stammer kunne reducere inflammation i tarmafledte cellelinjer dyrket i laboratoriet. I yderligere eksperimenter indsnævrede forskerne det molekyle, der var vigtigt for denne proces - en kortkædet fedtsyre kendt som propionat.

For at forstærke deres hypotese udførte holdet eksperimenter på mus med den samme CF-mutation som mennesker. Resultaterne herfra viste, at de mus, der fik Bacteroides i deres tarme, havde mindre inflammation i deres blod og luftveje efter at have været udsat for Pseudomonas aeruginosa - en almindelig bakterie i CF-infektioner - end andre lignende mus, der ikke fik Bacteroides. Vigtigt er det, at en Bacteroides-variant, der ikke kunne danne propionat, heller ikke reducerede inflammation.

”Vi tror, at sådan en forandring i tarmen forårsager en omprogrammering af immunsystemet på en måde, så kroppen ikke er så følsom over for efterfølgende luftvejsinfektioner, og man derfor ikke har så stor sygdomsbyrde. Det andet spændende fund er, at dette i vores optik giver os et proof-of-concept i forhold til, at probiotika kunne være gavnligt for børn med CF, og at det kan have vigtige konsekvenser for behandlinger,” siger O'Toole.