Multi-omická analýza odhaluje, že jedinci s alergickou rýmou mají ve svém střevě zřetelný mikrobiální a metabolický otisk prstu, což může přispět k zesílení nosního zánětu, což zvýrazňuje nové možnosti léčby založené na mikrobiomu.
Studie: Integrovaná analýza střevního mikrobiomu a metabolomiky odhaluje mikrobiálně-metabolické cross-talk u alergické rýmy. Kreditní snímek: Laia Ballar
Nové důkazy naznačují, že střevní dysbióza může přispívat k rozvoji alergické rýmy; specifická role střevních mikrobů v tomto procesu však zůstává nejasná. Nedávná studie zveřejněná v časopise Hranice v mikrobiologii zaměřené na zkoumání střevních mikrobiálních profilů u jedinců s alergickou rýmou.
Pochopení alergické rýmy
Alergická rýma je celosvětově nejběžnějším alergickým stavem, který přináší značné osobní a společenské náklady a vyskytuje se vedle sinusitidy nebo astmatu téměř v polovině všech případů. Pacienti s alergickou rýmou mají chronickou zánět sliznice nosu a vedlejších nosních dutin. To vyvolává příznaky, jako jsou záchvaty kýchání, vodnatý výtok z nosu, svědění nosu a ucpaný nos, často doprovázené svěděním očí.
Alergická rýma je způsobena nevyváženou imunitní reakcí, která vede k uvolňování imunoglobulinu E (IgE) senzibilizovanými lymfocyty, degranulaci žírných buněk s uvolňováním silných zánětlivých chemikálií a zánětu charakterizovanému přítomností eozinofilů.
Objevující se důkazy však naznačují, že skutečná aktivace vrozených lymfoidních buněk typu 2 u alergické rýmy nastává prostřednictvím molekulárních vzorů spojených s poškozením (DAMP) respiračního epitelu, jako je interleukin (IL)-25. Navíc dysbióza, interakce nervových a imunitních drah a klinické rysy onemocnění jsou stejně důležité pro pochopení a klasifikaci tohoto onemocnění pro účinnější léčbu.
Korelace mezi střevní dysbiózou a alergickou rýmou probíhají v celé dráze alergické rýmy, od jejího vzniku, patogeneze a progrese. Základní mechanismy se vztahují k imunologické kaskádě, která začíná na sliznici střeva, která slouží jako kontaktní bod pro střevní mikroby, a postupuje přes změny ve střevní epiteliální bariéře k imunoregulačním procesům na úrovni střeva.
Dysbióza na jednom místě může ovlivnit alergický zánět na vzdálených místech u stejného jedince kvůli systémové povaze přeslechů imunity. Tyto dráhy zahrnují například kůži, střevo a plíce v jedné ose.
Mikrobi mají mnohonásobné přímé i nepřímé účinky na metabolismus hostitele, imunitu a energetickou rovnováhu. Například některé mikroby produkují mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) a další imunomodulátory, které řídí diferenciaci regulačních T buněk (Tregs); indolové deriváty, které aktivují určité regulátory transkripce, jako je dráha receptoru aryluhlovodíku; a protizánětlivé žlučových kyselin.
Výrazné změny v střevní mikroflóra pozorované u chronické rinosinusitidy jsou dalším důkazem podporujícím existenci osy střevo-nos. Naznačuje, že zánět dutin a nosní sliznice má společný vztah se střevem. To by mohlo zahrnovat translokaci střevních mikrobů a imunitní rozhovory mezi různými částmi těla, stejně jako mezi imunitním systémem a jinými orgány a tkáněmi, což by ovlivnilo reakci na infekci, trauma nebo nemoc.
Současná studie měla za cíl prozkoumat roli dysbiózy při vyvolávání alergické rýmy, zejména prostřednictvím mikrobiálních metabolitů, které vedou k dysregulaci imunity prostřednictvím osy střevo-nos.
Multi-omický přístup
Studie zahrnovala 23 pacientů s alergickou rýmou a 15 zdravých kontrolních jedinců. Vědci provedli sekvenování genu 16S rRNA, aby rozložili strukturu komunity střevního mikrobiomu. Provedli také necílenou metabolomiku, aby poskytli komplexní obraz metabolitů mikrobiálního původu.
Poté vyhodnotili interakce mezi střevní mikroflórou a metabolity pomocí Spearmanovy korelační analýzy pořadí.
Byly identifikovány vazby mikrob-metabolit
Vědci zjistili, že navzdory nezměněné celkové rozmanitosti vykazovali pacienti s alergickou rýmou ve srovnání s kontrolami odlišnou strukturu komunity. Například taxony jako Faecalibacteriumkteré produkují SCFA, byly sníženy, což naznačuje snížení imunoregulační kapacity. Naopak potenciálně patogenní taxony spojené se zánětem, jako je např Fusobacteriumnarostl v hojnosti.
Tyto mikrobiální posuny by mohly přispět k systémové imunitní dysregulaci pozorované u tohoto stavu. Důležité je, že rozdíly jsou způsobeny především změnami taxonů s nízkou četností, zatímco nejběžnější druhy zůstávají z velké části nedotčené. Takové variace mohou uniknout analýzám, které se zaměřují pouze na celkovou bohatost a rovnoměrnost střevní mikroflóry.
Metabolomická analýza odhalila, že u těchto pacientů byly narušeny syntetické dráhy vitaminů zahrnující biosyntézu pantotenátu a koenzymu A (CoA). Postiženy byly i cesty získávání energie. Ty naznačují roli ve změněných imunitních a zánětlivých reakcích.
Nejpozoruhodnější změny metabolitů zahrnovaly maltol a kyselinu 4-kumarovou. Maltol prokázal silný diagnostický výkon s 84% rozlišovací schopností a 74% specificitou pro alergickou rinitidu a kyselina 4-kumarová vykazovala podobný vzorec. Analýza identifikovala specifické klíčové korelace mezi bakteriemi a metabolity, jako např Faecalibacterium a kyselina D-fenyl mléčná.
Celkově lze říci, že zdravotní stav a výživa hostitele pravděpodobně ovlivní ochranu nebo podporu onemocnění ve spojení s těmito mikrobiálními změnami. Například rutinní konzumace příliš malého množství vlákniny by mohla být rizikovým faktorem pro alergickou rinitidu, pokud by byly sníženy taxony produkující SCFA (které se živí fermentovatelnou vlákninou ve střevě), protože by to minimalizovalo odolnost vůči takové změně.
Je také možné, že střevní mikrobiální metabolity nezpůsobují, ale spíše zhoršují zánět vznikající v nazofaryngeálním mikrobiomu prostřednictvím ztráty imunoregulačních faktorů pocházejících ze střeva.
Podpora osy střevo-nos
Studie naznačuje, že alergická rýma koreluje s charakteristickou střevní dysbiózou a profilem mikrobiálních metabolitů, což ukazuje na jedinečný obraz osy střeva a nosu ve srovnání s tím, který se vyskytuje například u astmatu. Zjištění zdůrazňují úlohu, kterou hraje střevní dysbióza a výsledné změny mikrobiálních metabolitů, a zároveň zdůrazňují, že tato pozorování jsou spíše asociativní než prokazatelně kauzální při narušování imunitní tolerance typicky dosahované osou střevo-nos.
Tyto poznatky podporují potenciál terapeutických strategií cílených na mikrobioty v léčbě AR.
K potvrzení kauzální povahy těchto asociací a jejich převedení do klinicky relevantního kontextu je však nezbytný další výzkum.
