Estudio revela impactos en el microbioma de las vías respiratorias superiores relacionados con la edad, el sexo y el estilo de vida

En un estudio reciente publicado en la revista CelúlaUn equipo de investigadores de los Países Bajos analizó muestras nasofaríngeas, orofaríngeas y de saliva de varios grupos de edad y analizó la composición microbiana de estas muestras para determinar la asociación entre la microbiota del tracto respiratorio superior y la salud del huésped y los factores ambientales.

Estudiar: Los factores ambientales y del huésped determinan la microbiota de las vías respiratorias superiores y la salud respiratoria a lo largo de la vida humanaCrédito de la imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

Fondo

En la actualidad, hay una gran cantidad de evidencia que demuestra que las comunidades microbianas dentro del cuerpo humano desempeñan un papel vital en la salud y la enfermedad humanas. Sin embargo, una parte sustancial de la investigación sobre el papel de la microbiota en la salud se ha centrado en el intestino. microbiomaLos estudios han demostrado que el microbioma del tracto respiratorio superior está fuertemente vinculado a la salud respiratoria y juega un papel importante en la determinación de la susceptibilidad a las infecciones respiratorias.

La microbiota del tracto respiratorio superior también influye en la susceptibilidad a enfermedades respiratorias crónicas, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, el asma y las enfermedades cardiovasculares. Los diversos entornos dentro del tracto respiratorio proporcionan una variedad de nichos ecológicos para las comunidades microbianas, que a su vez actúan como una barrera para los patógenos e interactúan con el sistema inmunológico en las membranas mucosas para proteger el sistema respiratorio.

Acerca del estudio

En el presente estudio, los investigadores analizaron la composición y diversidad del microbioma de muestras nasofaríngeas, orofaríngeas y de saliva de un sector representativo de la población holandesa para caracterizar los cambios en el microbioma del tracto respiratorio superior a lo largo de la vida y estudiar sus asociaciones con el huésped y el medio ambiente.

Se recogieron muestras de saliva y orofaringe, que representan el nicho oral del tracto respiratorio superior, de niños menores y mayores de 10 años, respectivamente, mientras que se obtuvieron muestras nasofaríngeas de todos los participantes del estudio. Los investigadores se aseguraron de que la población del estudio fuera una verdadera representación de la población holandesa y cubriera adecuadamente las comunidades que residían en áreas donde la cobertura de la vacuna era escasa.

Se aplicaron cuestionarios para recolectar datos sociodemográficos e información sobre el estado de la enfermedad, la cobertura de vacunación, la dieta y el comportamiento. Se extrajo ácido desoxirribonucleico (ADN) de todas las muestras y se procesó mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para amplificar la región hipervariable 4 del gen del ácido ribonucleico ribosómico (ARNr) 16S.

Además, se utilizó PCR cuantitativa para determinar la carga bacteriana en las muestras. Se empleó un proceso de bioinformática para inferir las variantes de secuencia del amplicón y asignar la taxonomía. Además, se realizó PCR cuantitativa de un solo plexo para detectar la presencia de steotococos neumoniaEn este proceso se utilizaron cebadores dirigidos a la lipoproteína transportadora del casete de unión a la adenosina trifosfato (ATP) sintasa (ABC) que capta hierro del neumococo y a la autolisina neumocócica.

Se realizó un análisis de coordenadas principales para evaluar la variación de la composición general de la comunidad microbiana a lo largo de la vida y para observar las diferencias en la comunidad microbiana entre los nichos del tracto respiratorio superior. Los investigadores también calcularon la diversidad alfa, que es la diversidad microbiana dentro de los nichos bucal y nasofaríngeo.

El estudio también incluyó una agrupación jerárquica de vínculos completa para examinar las estructuras comunitarias dentro de los nichos bucal y nasofaríngeo. Además, los investigadores examinaron la asociación entre las variaciones en el microbioma del tracto respiratorio superior y las características ambientales, como la temporada de muestreo, los factores socioeconómicos, el estilo de vida, el uso de antibióticos, la dieta, la composición del hogar y el contacto con animales, niños, personas mayores o pacientes durante el trabajo.

Resultados

El estudio descubrió que la composición del microbioma en el tracto respiratorio superior, especialmente en el nicho nasofaríngeo, estaba fuertemente correlacionada con la edad y maduraba con ella. La microbiota del tracto respiratorio superior también exhibía patrones distintos dentro de los diferentes nichos.

El microbioma en la nasofaringe de individuos más jóvenes tenían una mayor densidad de bacterias totales pero una menor diversidad. En comparación, el nicho de la nasofaringe exhibió el patrón opuesto, con mayor diversidad y menor densidad bacteriana general en individuos mayores. La abundancia de bacterias comensales como Dolosigranulum pigrum y Corinebacteria La especie en la nasofaringe fue También se observa que varía con la edad.

Además, la densidad y diversidad de bacterias en el nicho nasofaríngeo se estabilizó entre los 15 y los 24 años de edad, lo que indica que el desarrollo y la maduración del microbioma en la nasofaringe continuaron hasta la edad adulta temprana. Este hallazgo fue sorprendente considerando el hecho de que el microbioma intestinal se estabiliza a la edad de 5 años.

También se observaron diferencias relacionadas con el sexo en la diversidad del microbioma dentro del tracto respiratorio superior, con una mayor abundancia de bacterias como Lawsonella clevelandensis, Finegoldia magnay Corinebacteria y Peptonífilo siendo las especies más abundantes en machos que en hembras.

En cambio, la composición y diversidad del nicho bucal mostraron asociaciones más fuertes con el tabaquismo, el consumo de alcohol y el uso de antibióticos. Los fumadores activos y exfumadores mostraron una baja diversidad microbiana en el nicho bucal.

Conclusiones

En resumen, el estudio examinó la composición y diversidad microbiana dentro de los nichos oral y nasofaríngeo del tracto respiratorio superior. Los resultados sugirieron que el microbioma del tracto respiratorio superior mostró patrones de desarrollo y maduración asociados con la edad y el sexo en el nicho nasofaríngeo, mientras que en el nicho oral, las asociaciones se dieron con factores de estilo de vida como el tabaco, los antibióticos y el consumo de alcohol.