Mikrobiom DNA -signatur tilstede i menneskelige føtalunger

Lungene og morkakene til fostre i livmoren - så unge som 11 uker etter unnfangelsen - viser allerede en bakteriell mikrobiomsignatur, noe som tyder på at bakterier kan kolonisere lungene i god tid før fødselen. Denne førstegangsfunnet utdyper mysteriet om hvordan mikrober eller mikrobielle produkter når disse organene før fødselen og hvilken rolle de spiller for normal utvikling av lunge og immunsystem.

Et team ledet av University of Alabama ved Birmingham -forskeren Charitharth Vivek Lal, M.D., fant ut at en menneskelig fostermikrobiom DNA -signatur er tilstede i lungene allerede i første trimester. Dette fosterlungemikrobiomet viste endringer i mangfold under fosterutvikling, noe som tyder på modning av mikrobiomer med stigende svangerskapsalder. Endelig, et placentamikrobiom var også tilstede i humant fostervev, og denne mikrobiomsignaturen viste en taksonomisk overlapping med det tilsvarende humane føtale lungemikrobiomet.

Vi spekulerer i at mor-føtal mikrobiell DNA-overføring-og kanskje av andre mikrobielle produkter og hele levende eller døde bakterier-er en realistisk mulighet. Dette kan tjene til å "prime" det utviklende medfødte immunsystemet til fosteret og hjelpe til med å etablere et normalt vert-kommensalt forhold. "

Charitharth Vivek Lal, førsteamanuensis i UAB Pediatrics Division of Neonatology

Denise Al Alam, Ph.D., etterforsker ved The Saban Research Institute of Children's Hospital Los Angeles og assisterende professor i pediatri ved University of Southern California, er førsteforfatteren som ledet konseptet med studien, som er publisert i American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine .

Studiedetaljer

Forskere, inkludert Lal og kolleger, har tidligere sett at lungene til spedbarn, prøvetaket umiddelbart etter fødselen, er kolonisert med bakterier. Dessuten, lignende mikrobiomprofiler finnes etter enten keisersnitt eller vaginal levering, som antydet at mikrober på en eller annen måte er i stand til å nå lungene før fødselen.

I den nye studien, 31 prøver av lunge, morkaken og tarmvevet fra fostre mellom 11 og 20 ukers svangerskap ble samlet. Duplisere, uavhengige tester utført i laboratorier ved Lee Kong Chian School of Medicine, Nanyang teknologiske universitet, Singapore, og ved UAB påvist bakterielt DNA i alle prøver. De to laboratoriene brukte forskjellige DNA -ekstraksjonssett og forskjellige rørledninger for mikrobiomanalyse.

Bakterielt DNA ble oppdaget gjennom målrettet analyse av bakteriegenet for 16S ribosomalt RNA, som er en standard metode for å skille forskjellige mikrobielle taxa. Den første 16S -analysen i Singapore viste 48 unike taxa i lungeprøvene, 11 unike taxa i placenta -prøver og 24 delte taxa.

16S -analysen av de samme prøvene ved UAB viste to separate humane føtal lungemikrobiomgrupper, basert på fosteralder - en gruppe ved 11 til 15 ukers svangerskap, og den andre ved 16 til 20 ukers svangerskap. Dessuten, de to svangerskapsaldergruppene viste en signifikant endring i mikrobiomdiversitet med tiden.

"Alt i alt, på begge laboratoriene, "Sa Lal, "analyse av bakteriell taxafordeling og mangfold viste en viss overlapping i mikrobiomsignaturer av fosterlunge og matchede morkaker."

• Studie avslører ny mekanisme involvert i patogenesen av IBD
• Mikrobiomer kan ha betydelig innvirkning på dyrets fruktbarhet og reproduksjon