Firma del DNA del microbioma presente nei polmoni fetali umani

I polmoni e la placenta dei feti nell'utero - già 11 settimane dopo il concepimento - mostrano già una firma del microbioma batterico, il che suggerisce che i batteri possono colonizzare i polmoni molto prima della nascita. Questa scoperta per la prima volta approfondisce il mistero di come i microbi o i prodotti microbici raggiungano quegli organi prima della nascita e quale ruolo svolgono nel normale sviluppo del polmone e del sistema immunitario.

Un team guidato dal ricercatore dell'Università dell'Alabama a Birmingham Charitharth Vivek Lal, M.D., hanno scoperto che una firma del DNA del microbioma fetale umano è presente nei polmoni già nel primo trimestre. Questo microbioma polmonare fetale ha mostrato cambiamenti nella diversità durante lo sviluppo fetale, suggerendo la maturazione del microbioma con l'avanzare dell'età gestazionale. Finalmente, un microbioma placentare era presente anche nel tessuto fetale umano, e questa firma del microbioma ha mostrato una certa sovrapposizione tassonomica con il corrispondente microbioma polmonare fetale umano.

Ipotizziamo che il trasferimento del DNA microbico materno-fetale - e forse di altri prodotti microbici e interi batteri vivi o morti - sia una possibilità realistica. Questo può servire a "innescare" lo sviluppo del sistema immunitario innato del feto e aiutare a stabilire una normale relazione ospite-commensale".

Charitharth Vivek Lal, professore associato presso la UAB Pediatria Divisione di Neonatologia

Denise Al Alam, dottorato di ricerca, ricercatore presso il Saban Research Institute of Children's Hospital di Los Angeles e assistente professore di pediatria presso la University of Southern California, è il primo autore che ha guidato il concetto dello studio, che è pubblicato nel American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine .

Dettagli dello studio

Ricercatori, compresi Lal e colleghi, abbiamo visto in precedenza che i polmoni dei neonati, prelevato subito dopo la nascita, sono colonizzati da batteri. Per di più, profili di microbioma simili si trovano dopo il parto cesareo o vaginale, che ha suggerito che i microbi in qualche modo sono in grado di raggiungere i polmoni prima della nascita.

Nel nuovo studio, 31 campioni di polmone, Sono stati raccolti placenta e tessuto intestinale da feti tra le 11 e le 20 settimane di gestazione. Duplicare, test indipendenti eseguiti nei laboratori della Lee Kong Chian School of Medicine, Università tecnologica di Nanyang, Singapore, e all'UAB è stato rilevato il DNA batterico in tutti i campioni. I due laboratori hanno utilizzato diversi kit di estrazione del DNA e diverse pipeline di analisi del microbioma.

Il DNA batterico è stato rilevato attraverso l'analisi mirata del gene batterico per l'RNA ribosomiale 16S, che è un metodo standard per distinguere diversi taxa microbici. L'analisi iniziale del 16S a Singapore ha mostrato 48 taxa unici nei campioni di polmone, 11 taxa unici nei campioni di placenta e 24 taxa condivisi.

L'analisi 16S degli stessi campioni all'UAB ha mostrato due gruppi separati di microbioma polmonare fetale umano, in base all'età fetale - un gruppo a 11-15 settimane di gestazione, e l'altro a 16-20 settimane di gestazione. Per di più, i due gruppi di età gestazionale hanno mostrato un cambiamento significativo nella diversità del microbioma nel tempo.

"Globale, in entrambi i laboratori, "Lal ha detto, "L'analisi della distribuzione e della diversità dei taxa batterici ha mostrato una certa sovrapposizione nelle firme del microbioma dei polmoni fetali e delle placente abbinate".

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