Raziskovalci NAU želijo najti mikrobno povezavo med dvema skupnima boleznima dihal

Astma in kronični rinosinusitis (CRS)-; vnetje sinusov, ki traja vsaj tri mesece-; sta resni in dragi bolezni, in oboje je v porastu. Po podatkih Ameriške akademije za alergije Astma in imunologija, CRS prizadene do 16 odstotkov odraslega prebivalstva ZDA in vsako leto poje neverjetnih 5 odstotkov državnega proračuna za zdravstveno varstvo. Astma, ki vključuje vnetje spodnjih dihalnih poti, prizadene približno 8 odstotkov prebivalstva in stane približno 56 milijard dolarjev letno za zdravstveno varstvo in izgubljen čas, po podatkih centrov za nadzor in preprečevanje bolezni.

Nacionalni inštitut za zdravje (NIH) je nedavno dvema raziskovalcema univerze Severna Arizona podelil 468 dolarjev, 472 preučiti, kako mikrobiota v zgornjih in spodnjih dihalnih poteh povzroča vnetje pri bolnikih s temi boleznimi dihal.

V človeškem telesu živijo bilijoni mikrobov, imenovan mikrobiom. Večina dosedanjih raziskav o mikrobiomu se je osredotočila na črevesni trakt. Toda po mnenju Emily Cope, docent za biologijo in pomočnik direktorja NAU -jevega Inštituta za patogene in mikrobiome (PMI), dihalne poti imajo tudi raznoliko mikrobno skupnost. Ona in glavni raziskovalec Greg Caporaso, izredni profesor biologije in direktor Centra za uporabno mikrobiomsko znanost PMI, bo vodil triletni projekt za ugotavljanje, ali mikrobi v sinusni votlini in pljučih sprožijo vnetje pri bolnikih s CRS in astmo.

Čeprav je vnetje normalen in nujen del procesa zdravljenja, včasih je posledica napačnega imunskega odziva na zaznano, a neobstoječo grožnjo. Z drugimi besedami, imunski sistem napada lastne celice telesa, misleč, da so vsiljivci, kar lahko privede do CRS in astme.

Trenutno, te bolezni se zdravijo ločeno, vendar imajo ljudje s CRS pogosto astmo, zaradi česar verjamemo, da obstaja skupni vzrok. Presenetljivo, sinusnega in pljučnega mikrobioma pri bolnikih s CRS in astmo niso preučevali v tandemu. "

Emily Cope, docent za biologijo in pomočnik direktorja NAU -jevega Inštituta za patogene in mikrobiome (PMI)

Vsako stanje je lahko nesrečno, trpljenje obeh je lahko izčrpavajoče. Po besedah ​​Copea ljudje s CRS poročajo o slabši kakovosti življenja kot ljudje s kroničnimi bolečinami v hrbtu, diabetes ali angina. Če lahko ekipa ugotovi, ali mikrobiom zgornjih in spodnjih dihalnih poti povezuje CRS in astmo, bi lahko bile na voljo učinkovitejše možnosti zdravljenja.

"Vemo, da mikrobni presnovki pogosto sodelujejo z imunskim sistemom. Ta študija nam bo pomagala ugotoviti, ali ti presnovki sprožijo vnetni odziv, "je dejala." Če ugotovimo, da so bolezni mikrobnega izvora, ki lahko utira pot terapevtiki na osnovi mikrobiomov. V idealnem primeru zdravljenje bi lahko bilo usmerjeno na mikrobiom zgornjih dihalnih poti (sinusov); ki je veliko lažje dosegljiv kot pljuča in je za bolnika veliko bolj prenosen; za olajšanje obeh stanj. "

Večplastna študija, namenjena spodbujanju študentov razmisliti o karieri v biomedicinski znanosti

Financirano iz nepovratnih sredstev NIH, Razumeti, Caporaso in več študentov bodo s pomočjo zaporedja naslednje generacije in metabolomske analize preučevali sinusne in pljučne mikrobiome pri zdravih osebah in bolnikih s CRS z astmo in brez nje. Ekipa bo proučila tudi imunski odziv na vsakem mestu dihalnih poti, da bi ugotovila, ali obstaja povezava med spremembami mikrobioma in vnetjem. Da bi razumeli, kako spremenjena dihalna mikrobiota prispeva k vnetju, izvedli bodo laboratorijske poskuse, pri katerih bodo imunske celice izpostavljene mikrobnim presnovkom pri bolnikih s CRS z astmo.

"Sodelujemo s kliniki na Univerzi v Kaliforniji v San Franciscu, ki med kirurškimi posegi zbirajo vzorce v obliki brisov sinusov in pljuč, "Cope je rekel." Vsi vzorci bodo analizirani v našem laboratoriju na NAU. "

V vse faze projekta bo vključen en podiplomski študent in najmanj trije dodiplomski študenti, vključno s potovanjem v UCSF, da bi zasenčili zdravnike in opazovali zbiranje vzorcev. Cope bo mentoriral študente v laboratoriju, in Caporaso bosta študente vodila pri bioinformatični analizi podatkov o mikrobiomih.

"Študenti bodo prispevali od začetka do konca, "Cope je dejal." Njihovo sodelovanje vključuje opravljanje laboratorijskih del, opazovanje kliničnih in kirurških posegov, analizo podatkov in objavo naših ugotovitev. Več slojev tega projekta bo naše študente spodbudilo k razmisleku o poklicih v biomedicinski znanosti in jim dalo dobro podlago za pričakovanja. "

Copejev laboratorij se osredotoča na človeško mikrobioto (bakterije, glive in virusi, ki naseljujejo telesno mesto) pri kroničnih boleznih dihalnih poti. CRS je primarni poudarek v njenem laboratoriju.

Laboratorij Caporaso uporablja uporabno bioinformatiko s poudarkom na raziskavah mikrobiomov, razvoj programske opreme in izobraževanje o bioinformatiki. Vsa programska in izobraževalna vsebina, razvita v laboratoriju Caporaso, je odprtokodna in na voljo brezplačno za podporo odprti znanosti in izobraževanju.

• Študija:Kombinacija treh zdravil izboljša splošno preživetje pri bolnikih z mCRC
• Študija odkriva molekulo, ki povečuje povečanje telesne mase s črevesnimi bakterijami