Mikrobioma saluran pernapasan atas menunjukkan dampak terhadap usia, jenis kelamin, dan gaya hidup, menurut penelitian

Dalam sebuah studi baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal Selsebuah tim peneliti di Belanda menganalisis sampel nasofaring, orofaring, dan air liur di berbagai kelompok usia dan menganalisis komposisi mikroba dalam sampel ini untuk menentukan hubungan antara mikrobiota di saluran pernapasan bagian atas dan kesehatan inang serta faktor lingkungan.

Belajar: Faktor host dan lingkungan membentuk mikrobiota saluran napas atas dan kesehatan pernapasan sepanjang rentang hidup manusiaKredit Gambar: Kateryna Kon / Shutterstock

Latar belakang

Banyak bukti yang menunjukkan bahwa komunitas mikroba dalam tubuh manusia memainkan peran penting dalam kesehatan dan penyakit manusia. Namun, sebagian besar penelitian tentang peran mikrobiota dalam kesehatan difokuskan pada usus. mikrobiomaPenelitian telah menunjukkan bahwa mikrobioma saluran pernapasan bagian atas sangat terkait dengan kesehatan pernapasan dan berperan penting dalam menentukan kerentanan terhadap infeksi pernapasan.

Mikrobiota saluran pernapasan bagian atas juga memengaruhi kerentanan terhadap kondisi pernapasan kronis, termasuk penyakit paru obstruktif kronis, asma, dan penyakit kardiovaskular. Lingkungan yang beragam dalam saluran pernapasan menyediakan berbagai relung ekologis bagi komunitas mikroba, yang pada gilirannya bertindak sebagai penghalang bagi patogen dan berinteraksi dengan sistem imun dalam membran mukosa untuk melindungi sistem pernapasan.

Tentang penelitian ini

Dalam penelitian saat ini, para peneliti menganalisis komposisi dan keanekaragaman mikrobioma dari sampel nasofaring, orofaring, dan air liur dari berbagai populasi Belanda untuk mengkarakterisasi perubahan mikrobioma saluran pernapasan atas sepanjang rentang hidup dan mempelajari hubungannya dengan inang dan lingkungan.

Sampel air liur dan orofaring, yang mewakili ceruk oral saluran pernapasan atas, masing-masing dikumpulkan dari anak-anak berusia di bawah dan di atas 10 tahun, sementara sampel nasofaring diperoleh dari semua peserta penelitian. Para peneliti memastikan bahwa populasi penelitian merupakan representasi sebenarnya dari populasi Belanda dan mencakup komunitas yang tinggal di daerah dengan cakupan vaksin yang terbatas.

Kuesioner diberikan untuk mengumpulkan data dan informasi sosiodemografi tentang status penyakit, cakupan vaksin, pola makan, dan perilaku. Asam deoksiribonukleat (DNA) diekstraksi dari semua sampel dan diproses menggunakan reaksi berantai polimerase (PCR) untuk mengamplifikasi daerah hipervariabel 4 dari gen asam ribonukleat (rRNA) ribosomal 16S.

Selain itu, PCR kuantitatif digunakan untuk menentukan jumlah bakteri dalam sampel. Sebuah jalur bioinformatika digunakan untuk menyimpulkan varian urutan amplikon dan untuk menetapkan taksonomi. Lebih jauh, PCR kuantitatif single-plex dilakukan untuk mendeteksi keberadaan Bakteri streptokokus pneumoniaProses ini menggunakan primer yang menargetkan lipoprotein pengangkut adenosin trifosfat (ATP) sintase-pengikat kaset (ABC) penyerapan zat besi pneumokokus dan autolisin pneumokokus.

Analisis koordinat utama dilakukan untuk menilai keseluruhan variasi komposisi komunitas mikroba sepanjang rentang hidup dan mengamati perbedaan komunitas mikroba antara ceruk saluran pernapasan atas. Para peneliti juga menghitung keragaman alfa, yang merupakan keragaman mikroba dalam ceruk mulut dan nasofaring.

Studi ini juga mencakup pengelompokan hierarkis keterkaitan lengkap untuk memeriksa struktur komunitas dalam relung mulut dan nasofaring. Selain itu, para peneliti memeriksa hubungan antara variasi mikrobioma saluran pernapasan atas dan karakteristik lingkungan seperti musim pengambilan sampel, faktor sosial ekonomi, gaya hidup, penggunaan antibiotik, pola makan, komposisi rumah tangga, dan kontak dengan hewan, anak-anak, orang tua, atau pasien selama bekerja.

Hasil

Penelitian ini menemukan bahwa komposisi mikrobioma di saluran pernapasan bagian atas, terutama di ceruk nasofaring, sangat berkorelasi dengan usia dan mengalami pematangan. Mikrobiota saluran pernapasan bagian atas juga menunjukkan pola yang berbeda dalam ceruk yang berbeda.

Mikrobioma di nasofaring individu yang lebih muda memiliki kepadatan bakteri total yang lebih tinggi tetapi keanekaragamannya lebih rendah. Sebagai perbandingan, ceruk nasofaring menunjukkan pola yang berlawanan, dengan keanekaragaman yang lebih tinggi dan kepadatan bakteri keseluruhan yang lebih rendah pada individu yang lebih tua. Kelimpahan bakteri komensal seperti Dolosigranulum pigrum Dan Bakteri Corynebacterium spesies di nasofaring adalah juga terlihat bervariasi seiring bertambahnya usia.

Lebih jauh lagi, kepadatan dan keragaman bakteri di ceruk nasofaring stabil antara usia 15 dan 24 tahun, yang menunjukkan bahwa perkembangan dan pematangan mikrobioma di nasofaring berlanjut hingga awal masa dewasa. Temuan ini mengejutkan mengingat fakta bahwa mikrobioma usus stabil pada usia 5 tahun.

Perbedaan terkait jenis kelamin dalam keragaman mikrobioma di dalam saluran pernapasan atas juga diamati, dengan kelimpahan bakteri yang lebih tinggi seperti Tanaman Lawsonella clevelandensisBahasa Indonesia: Bunga Finegoldia magnaDan Bakteri Corynebacterium Dan Peptoniphilus spesies yang lebih banyak terdapat pada jantan daripada betina.

Sebaliknya, komposisi dan keanekaragaman dalam ceruk mulut menunjukkan hubungan yang lebih kuat dengan kebiasaan merokok, konsumsi alkohol, dan penggunaan antibiotik. Perokok masa lalu dan perokok aktif menunjukkan keanekaragaman mikroba yang rendah dalam ceruk mulut.

Kesimpulan

Singkatnya, penelitian ini meneliti komposisi dan keanekaragaman mikroba dalam rongga mulut dan nasofaring saluran pernapasan atas. Hasilnya menunjukkan bahwa mikrobioma saluran pernapasan atas menunjukkan pola perkembangan dan pematangan yang terkait dengan usia dan jenis kelamin di rongga nasofaring, sedangkan di rongga mulut, hubungannya terkait dengan faktor gaya hidup seperti penggunaan tembakau, antibiotik, dan alkohol.