Cell: میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی تحت تأثیر سن، جنسیت و سبک زندگی

به گزارش مجله خبری نگار، در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Cell منتشر شده است، تیمی از محققان هلندی نمونه‌های نازوفارنکس، اوروفارنکس و بزاق را از گروه‌های سنی مختلف تجزیه و تحلیل کردند و ترکیب میکروبی این نمونه‌ها را برای تعیین رابطه بین میکروبیوتای دستگاه تنفسی فوقانی و سلامت میزبان و عوامل محیطی تجزیه و تحلیل کردند.

اکنون شواهد زیادی وجود دارد که نشان می‌دهد جوامع میکروبی در بدن انسان نقش حیاتی در سلامت و بیماری انسان دارند. با این حال، بسیاری از تحقیقات در مورد نقش میکروبیوتا در سلامت، بر میکروبیوم روده متمرکز شده‌اند. تحقیقات نشان داده است که میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی ارتباط نزدیکی با سلامت تنفسی دارد و نقش مهمی در تعیین حساسیت به عفونت‌های تنفسی ایفا می‌کند.

میکروبیوتای دستگاه تنفسی فوقانی همچنین بر حساسیت به بیماری‌های مزمن تنفسی، از جمله بیماری انسدادی مزمن ریوی، آسم و بیماری‌های قلبی عروقی تأثیر می‌گذارد. محیط متنوع در دستگاه تنفسی، جایگاه‌های اکولوژیکی متنوعی را برای جوامع میکروبی فراهم می‌کند که به نوبه خود به عنوان مانعی در برابر عوامل بیماری‌زا عمل می‌کنند و با سیستم ایمنی در مخاط برای محافظت از سیستم تنفسی تعامل دارند.

در مطالعه جدید، محققان ترکیب و تنوع میکروبیوم را در نمونه‌های نازوفارنکس، اوروفارنکس و بزاق از یک جمعیت هلندی تجزیه و تحلیل کردند تا تغییرات در میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی را در طول عمر مشخص کنند و رابطه آن را با میزبان و محیط بررسی کنند.

نمونه‌های بزاق و اوروفارنکس، که نشان‌دهنده‌ی جایگاه دهانی دستگاه تنفسی فوقانی هستند، به ترتیب از کودکان زیر و بالای ۱۰ سال جمع‌آوری شدند، در حالی که نمونه‌های نازوفارنکس از همه شرکت‌کنندگان در مطالعه به دست آمد. محققان اطمینان حاصل کردند که جمعیت مورد مطالعه واقعاً نماینده‌ی جمعیت هلند باشد و به طور کافی جوامع ساکن در مناطقی با پوشش واکسیناسیون کم را پوشش دهد.

پرسشنامه‌هایی برای جمع‌آوری داده‌های اجتماعی-جمعیت‌شناختی و اطلاعات مربوط به وضعیت بیماری، پوشش واکسیناسیون، رژیم غذایی و رفتار توزیع شد. اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) از تمام نمونه‌ها استخراج و با واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) برای تکثیر ناحیه بسیار متغیر ۴ از ژن اسید ریبونوکلئیک ریبوزومی (rRNA) ۱۶S پردازش شد.

علاوه بر این، از PCR کمی برای تعیین بار باکتریایی در نمونه‌ها استفاده شد. از یک خط لوله بیوانفورماتیک برای استنباط انواع توالی آمپلیکون و تعیین طبقه‌بندی استفاده شد. علاوه بر این، PCR کمی تک رشته‌ای برای تشخیص وجود استرپتوکوک پنومونیه انجام شد. این فرآیند از پرایمر‌هایی استفاده کرد که لیپوپروتئین ناقل آهن آدنوزین تری فسفات سنتاز (ATP) پنوموکوکی و اتولیزین پنوموکوکی را هدف قرار می‌دهند.

یک آنالیز مختصات اصلی برای ارزیابی تنوع کلی در ترکیب جامعه میکروبی در طول عمر و مشاهده تفاوت‌ها در جامعه میکروبی بین جایگاه‌های دستگاه تنفسی فوقانی انجام شد. محققان همچنین تنوع آلفا را محاسبه کردند که نشان دهنده تنوع میکروبی در جایگاه‌های دهان و نازوفارنکس است.

این مطالعه همچنین شامل خوشه‌بندی پیوند سلسله مراتبی کامل برای بررسی ساختار‌های اجتماعی در جایگاه‌های دهان و حلق و بینی بود. علاوه بر این، محققان رابطه بین تغییرات در میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی و ویژگی‌های محیطی مانند فصل نمونه‌برداری، عوامل اجتماعی-اقتصادی، سبک زندگی، مصرف آنتی‌بیوتیک، رژیم غذایی، ترکیب خانوار و قرار گرفتن در معرض حیوانات، کودکان، سالمندان یا بیماران در حین کار را بررسی کردند.

این مطالعه نشان داد که ترکیب میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی، به ویژه در جایگاه نازوفارنکس، با سن ارتباط نزدیکی دارد و با افزایش سن بالغ می‌شود. میکروبیوتای دستگاه تنفسی فوقانی همچنین الگو‌های متفاوتی را در جایگاه‌های مختلف نشان می‌دهد.

میکروبیوم نازوفارنکس بزرگسالان جوان تراکم بالاتری از کل باکتری‌ها، اما تنوع کمتری داشت. در مقایسه، جایگاه نازوفارنکس الگوی معکوسی را نشان داد، با تنوع بالاتر و تراکم کل باکتری‌های کمتر در بزرگسالان مسن‌تر. همچنین مشاهده شد که فراوانی باکتری‌های همزیست مانند Dolosigranulum pigrum و گونه‌های Corynebacterium در نازوفارنکس با افزایش سن تغییر می‌کند.

علاوه بر این، تراکم و تنوع باکتری‌ها در جایگاه نازوفارنکس بین سنین ۱۵ تا ۲۴ تثبیت شد، که نشان می‌دهد رشد و بلوغ میکروبیوم نازوفارنکس تا اوایل بزرگسالی ادامه داشته است. این یافته با توجه به اینکه میکروبیوم روده تا ۵ سالگی تثبیت می‌شود، تعجب‌آور بود.

تفاوت‌های مرتبط با جنسیت در تنوع میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی نیز مشاهده شد، به طوری که مردان نسبت به زنان باکتری‌های بیشتری مانند Lawsonella clevelandensis، Finegoldia magna و گونه‌های Corynebacterium و Peptoniphilus داشتند.

در مقابل، ترکیب و تنوع در جایگاه دهانی ارتباط قوی‌تری با سیگار کشیدن، مصرف الکل و مصرف آنتی‌بیوتیک نشان داد. افراد سیگاری سابق و فعال، تنوع میکروبی کمی در جایگاه دهانی خود نشان دادند.

به طور خلاصه، این مطالعه ترکیب و تنوع میکروبی را در جایگاه‌های دهانی و نازوفارنکس دستگاه تنفسی فوقانی بررسی کرد. نتایج نشان داد که میکروبیوم دستگاه تنفسی فوقانی الگو‌های رشد و بلوغ مرتبط با سن و جنس را در جایگاه نازوفارنکس نشان می‌دهد، در حالی که در جایگاه دهانی، این ارتباطات به عوامل سبک زندگی مانند دخانیات، آنتی‌بیوتیک‌ها و مصرف الکل مربوط می‌شود.