Mikrobiomin hankkiminen ja tulehduksen ja hengitystiesairauksien eteneminen vauvoilla ja lapsilla, joilla on kystinen fibroosi

Kystinen fibroosi on yleisin kuolettava geneettinen sairaus valkoihoisissa populaatioissa. Kystisen fibroosin transmembraanisen johtavuuden säätimen (CFTR) mutaatiot vaikuttavat sen kykyyn toimia kloridikanavana. Äskettäinen CF:n siirtogeenisen sikamallin kehitys on osoittanut, että vastasyntyneiden CF-keuhkoihin, jotka ovat vapaita bakteereista ja tulehduksista syntymähetkellä, tulee sekamikrobifloora, joka todennäköisesti käynnistää varhaisia ​​tulehdusmuutoksia, jotka edeltävät kliinisesti ilmeistä keuhkojen toiminnan heikkenemistä.

Koska kroonisilla infektioilla ja tulehduksilla on keskeinen rooli CF-taudin etenemisessä ja pahenemisvaiheessa, monet lääkärit ja tutkijat ovat keskittyneet CF-infektioon ja tulehdukseen liittyvien patogeenien tunnistamiseen. Viimeaikaiset tutkimukset CF-alueen ulkopuolella ovat kuitenkin selvästi osoittaneet, että "ei-patogeenit", kuten kaikkien ihmisten useissa limakalvokohdissa kantama kommensaalinen kasvisto, sitovat jatkuvasti isännän luontaista ja mukautuvaa immuunijärjestelmää. Tämä "mikrobiomin" ja isäntägenomin välinen vuorovaikutus on vastuussa suojaavien tulehdus- ja immuunivasteiden asianmukaisesta kehittymisestä ja toiminnasta.

Oletamme, että CF:ää sairastavien vastasyntyneiden kommensaaliflooran hankkimisella voi olla ratkaiseva rooli patogeenisten tulehdusreaktioiden käynnistämisessä, jotka myöhemmin johtavat keuhkovaurioihin. Hankittu kommensaalinen kasvisto voi aluksi olla identtinen ei-CF-lapsen kanssa, mutta CFTR-mutaation suorat tai epäsuorat vaikutukset limakalvoympäristöön voivat muuttaa sitä. Tällainen muuttunut kasvisto koodaa todennäköisesti erilaisia ​​metabolisia ja säätelytoimintoja ja voi vaikuttaa suoraan isännän tulehdusvasteisiin. Jos näin on, voi olla olemassa uusi terapeuttinen tilaisuus moduloida tätä kommensaalista kasvistoa tai manipuloida sen immunomodulatorisia toimintoja tavalla, joka katkaisee CF:lle ominaisen tulehduksen ja vaurion salakavalan kierteen.

Ehdotamme hypoteesimme testaamista kolmessa erityisessä tavoitteessa: (1) Kuvaa suoliston ja hengitysteiden mikrobiomien hankinta ja kehitys CF-vauvoilla ja ei-CF-kontrolleilla; (2) Määritä näiden kahden kohortin mikrobiotan ja tulehdusmerkkiaineiden välinen suhde; ja (3) määrittää, liittyykö keuhkojen toiminnan varhainen heikkeneminen tulehduksellisiin biomarkkereihin tai mikrobiomin koostumukseen/toimintoon. Tämä tutkimus on uusi, koska se keskittyy harvoin tutkittuun populaatioon aikana, jolloin interventiot voivat merkittävästi vaikuttaa tämän tappavan sairauden etenemiseen ja säilyttää keuhkojen toiminta. Sen innovaatio perustuu uusimpien teknologioiden ja menetelmien soveltamiseen näytteisiin, jotka voidaan kerätä yksinkertaisesti ja ei-invasiivisesti, mikä lisää todennäköisyyttä, että tämän tutkimuksen tulokset voidaan muuntaa kliiniseen käytäntöön.