Dominance microbienne et informations sur le traitement

Une étude identifie des médicaments traitables Microbiote Présente dans l’asthme sévère et révèle le potentiel de thérapies antibiotiques précises.

Étude: Analyse métagénomique et protéomique au niveau de l’espèce des interactions microbe-immunitaires dans l’asthme sévère. Source de l’image : Olga Rolenko / Shutterstock.com

Une étude récente publiée dans allergie évalue le microbiome des voies respiratoires et les réponses immuno-inflammatoires de l’hôte pour identifier les aspects traitables de l’asthme sévère.

Asthme et microbiome respiratoire

L’asthme se caractérise par un rétrécissement réversible des voies respiratoires. Dans l’asthme sévère, il est important d’identifier les caractéristiques traitables qui différencient les sous-groupes de cette pathologie. Par exemple, dans le sous-groupe de type 2 élevé, les éosinophiles dans les expectorations et dans le sang sont élevés, la plupart des patients répondant bien aux corticostéroïdes et aux agents anti-interleukine-5 (IL-5).

À l’inverse, le sous-type faible de type 2, qui touche 30 à 50 % des personnes souffrant d’asthme sévère, est associé à une mauvaise réponse aux produits biologiques approuvés ou aux corticostéroïdes systémiques. Le sous-type faible de type 2 comprend à la fois l’asthme neutrophile et paucigranulocytaire, ce dernier étant également appelé asthme non neutrophile ou éosinophile.

L’absence de réponse aux traitements dans le sous-type faible de type 2 peut être due à une infection bactérienne et/ou à une infiltration de neutrophiles dans les voies respiratoires due à des réactions immunologiques. Cela pourrait également expliquer ce qui a été observé l’efficacité de Antibiotiques macrolides à long terme tels que l’azithromycine chez ce sous-groupe de patients.

Des études antérieures ont trouvé Hémophile Et Moraxelle comme les micro-organismes les plus courants dans le microbiome des voies respiratoires, en particulier dans les voies respiratoires inférieures. Une faible abondance commensale, une inflammation neutrophile et des conséquences indésirables sont souvent associées H. grippe Infection.

À propos de l’étude

Les chercheurs de la présente étude voulaient déterminer si la dominance des micro-organismes dans le microbiome des voies respiratoires pouvait constituer un trait traitable dans l’asthme sévère. Ils ont émis l’hypothèse que ce changement ne serait observé que dans les voies respiratoires inférieures et, par conséquent, contribuerait à une inflammation neutrophile réfractaire au traitement provoquée par la libération de cytokines de type 1.

Des échantillons d’expectorations et de lavages nasaux ont été collectés auprès de patients souffrant d’asthme sévère dans les cohortes d’Oxford et de Wessex. L’ADN extrait de ces échantillons a été examiné par séquençage métagénomique à lecture longue. Les données génétiques au niveau de l’espèce ont ensuite été intégrées aux paramètres protéomiques cliniques et respiratoires.

Différentes réactions immunitaires

Les participants des deux cohortes présentaient des données démographiques, des données sur la fonction pulmonaire et des données sur l’utilisation de corticostéroïdes inhalés similaires. Les corticostéroïdes oraux étaient plus courants dans la cohorte de Wessex parce que ces individus avaient été recrutés avant que les produits biologiques ne soient largement utilisés.

Un asthme neutrophile a été retrouvé chez 25,5 % des patients souffrant d’asthme sévère, alors que 39 % souffraient d’asthme paucigranulocytaire. Les fumeurs actuels représentaient 33 % de la cohorte étudiée, avec une moyenne de moins de 10 paquets-années de tabagisme.

Seuls les patients souffrant d’asthme sévère ont été inclus dans la cohorte d’Oxford. Chez ces individus, un taux élevé d’éosinophiles dans le sang a été observé initialement, avec des crachats éosinophiles signalés chez 36,7 %.

Dans les deux cohortes, le contrôle de la maladie était souvent médiocre chez les patients souffrant d’asthme sévère.

Profil microbien différent dans l’asthme sévère

Dans la cohorte Wessex, le microbiome des crachats était similaire entre les individus en bonne santé et ceux souffrant d’asthme léger. Cependant, chez 81 patients souffrant d’asthme sévère, plus de 23 % des microbiomes présentaient une dominance d’un agent pathogène respiratoire au cours de la stabilité clinique.

H. grippe, M. catarrhalis , S. pneumoniaeEt P. aeruginosa étaient les espèces dominantes dans dix, quatre, quatre et un échantillon, respectivement. Dominance d’un seul agent pathogène H. grippe, M. Catarrhalis, S. pneumoniaeEt T. Whipplei est associée à l’asthme neutrophile, ainsi qu’à la déplétion en Firmicutes, un marqueur connu de mauvais résultats.

Les patients souffrant d’asthme éosinophile étaient plus susceptibles d’avoir des taux plus élevés M. catarrhalis, S. intermédiaire Et V. parvula Remplir avec moins de plénitude H. grippe Et S. pneumoniae. L’asthme paucigranulocytaire était associé à une incidence plus faible de M. catarrhalis, H. grippeEt T. Whippéi.

L’asthme neutrophile était associé à des taux plus élevés de cytokines et de protéases de type 1. H. grippe La dominance a permis des niveaux plus élevés de protéine cationique éosinophile, d’élastase et d’IL-10, suggérant une perturbation de la réponse immunologique normale, de la persistance de l’agent pathogène et du remodelage des voies respiratoires.

Rothia mucilagineuse est un humain anaérobie facultatif, capable de prospérer dans des niveaux d’oxygène plus faibles dans les voies respiratoires obstruées par du mucus. Une abondance accrue de ce micro-organisme a été observée dans les microbiomes sans prédominance d’agents pathogènes individuels.

Rothia mucilagineuse La fréquence était également associée aux niveaux d’IL-6 et inversement corrélée aux niveaux de facteur de croissance des fibroblastes (FGF). Les FGF entraînent le remodelage des muscles lisses des voies respiratoires et l’hyperplasie vasculaire, qui sont réduites par un traitement antibiotique.

Utiliser l’analyse bayésienne H. grippe Et M. catarrhalis étaient indépendants mais fortement associés à une inflammation des voies respiratoires de type 1.

Pas « un système respiratoire, une maladie »

Le profil du microbiome et des cytokines des voies respiratoires supérieures était significativement différent de celui des voies respiratoires inférieures.

En supposant que les échantillons de lavage nasal et d’expectorations représentent ces deux sites, les voies respiratoires supérieures sont enrichies S.épidermidis Et S. aureus, alors que les voies respiratoires inférieures sont enrichies Firmicutessurtout Streptocoques Espèces. Les échantillons de lavage nasal ont montré une fréquence plus élevée D. pigrum, M. catarrhalis Et E. coli par rapport à H. grippe Et H. parainfluenzae.

L’azithromycine est efficace dans le traitement des phénotypes neutrophiles et non neutrophiles de l’asthme sévère, ce qui peut être dû à la prédominance de H. grippe, M. catarrhalisEt S. pneumoniae. Cependant, une thérapie ciblée après confirmation de cette caractéristique est importante étant donné la résistance généralisée à cet antibiotique.

Conclusions

L’étude actuelle est la première à examiner les profils du microbiome des voies respiratoires au niveau des espèces chez un large échantillon d’individus souffrant d’asthme sévère. Une dominance d’un seul pathogène a été observée chez 20 à 30 % de ces patients, ce cas étant le cas le plus courant. H. grippeainsi qu’une infiltration de neutrophiles et une inflammation de type 1.

Le concept « une voie aérienne, une maladie » ne s’applique pas au microbiome des voies respiratoires dans l’asthme sévère.»

Les résultats de l’étude démontrent également la faisabilité du séquençage des nanopores pour identifier la dominance des agents pathogènes dans la pratique médicale normale. Les applications futures de cette technologie pourraient soutenir un traitement antibiotique précis des patients souffrant d’asthme sévère et d’autres maladies respiratoires.