Fast ein Viertel der portugiesischen Erwachsenen leidet unter Allergien, die eine laufende Nase verursachen. Diese Atemwegserkrankung, früher allergische Rhinitis genannt und häufig mit Asthma verbunden, ist weltweit ein häufiges Problem und die oberen Atemwege sind ein wichtiges Ziel für die Erforschung der zugrunde liegenden Krankheitsprozesse.
Jetzt hat ein globales Forscherteam herausgefunden, dass Patienten mit allergischem Schnupfen und Asthma unterschiedliche Pilzkolonien oder Mykobiome in ihrer Nase haben, was mögliche Forschungsansätze für zukünftige Behandlungen nahelegt.
„Wir haben gezeigt, dass Proben von allergischer Rhinitis im Vergleich zu denen gesunder Kontrollpersonen eine deutlich höhere Pilzvielfalt und eine andere Pilzgemeinschaftsstruktur aufwiesen“, sagte Dr. Luís Delgado von der Universität Porto, Portugal, einer der Autoren des Artikels in Grenzen in der Mikrobiologie. „Dies könnte darauf hindeuten, dass allergische Rhinitis die Diversität erhöht und die Zusammensetzung des Mikrobioms der oberen Atemwege verändert.“
Eine mykologische Miniaturwelt
Allergische Rhinitis verursacht Niesen, Juckreiz, entzündete Nasenschleimhäute sowie eine verstopfte und laufende Nase. Es tritt häufig als Begleiterkrankung bei Asthma auf, das auch mit Entzündungen und verstopften Atemwegen einhergeht. Allergische Rhinitis und Asthma können sogar unterschiedliche Aspekte derselben entzündlichen Atemwegserkrankung sein, weshalb es wichtig ist, die Zusammenhänge zwischen ihnen und den zugrunde liegenden Ursachen zu identifizieren.
Um das Nasenmykobiom zu untersuchen, rekrutierten die Forscher 214 Teilnehmer aus Kindern und jungen Erwachsenen, die eine Immunologie- und Asthmaklinik in Porto besuchten. 155 Patienten hatten sowohl allergische Rhinitis als auch Asthma, während bei 47 nur allergische Rhinitis und bei 12 Asthma diagnostiziert wurde. Es wurden auch 125 gesunde Kontrollpersonen eingeschlossen.
Die Wissenschaftler entnahmen mithilfe von Nasenabstrichen Proben aus den Nasen der Teilnehmer und sequenzierten die gefundene Pilz-DNA. Dabei konzentrierten sie sich auf zwei spezifische Regionen, um verschiedene Pilzarten zu identifizieren und einen Überblick über das Mykobiom jedes Teilnehmers zu erstellen. Nach der Qualitätskontrolle standen ihnen 306 Proben zur Verfügung.
Anschließend nutzten sie die Netzwerkanalyse, um die Beziehungen zwischen verschiedenen Pilzgattungen zu verstehen und die verschiedenen Pilzgemeinschaften bei gesunden und kranken Teilnehmern zu charakterisieren. Sie untersuchten auch die Funktion verschiedener Pilze und untersuchten die von ihnen beeinflussten Stoffwechselwege, um zu versuchen, die Auswirkungen etwaiger Mykobiomvariationen zwischen den Patientengruppen zu verstehen.
Husten und Niesen
Die häufigsten Pilzfamilien in allen Proben waren Ascomycota und Basidiomycota. In diesen beiden Familien dominierten 14 Gattungen die Mykobiome.
„Unter diesen dominanten Gattungen haben wir häufige Pilze entdeckt, die beim Menschen als allergene oder opportunistische pathogene Pilze erkannt wurden“, sagte Delgado. „Dies deutet darauf hin, dass die Nasenhöhle ein Hauptreservoir für Pilze ist, die an allergischer Rhinitis und Asthma beteiligt sein könnten.“
Es gab einen sehr deutlichen und statistisch signifikanten Unterschied zwischen den Patienten mit Atemwegserkrankungen und den gesunden Kontrollpersonen – und keinen signifikanten Unterschied zwischen den verschiedenen Gruppen von Patienten mit Atemwegserkrankungen. Die Patienten mit Atemwegserkrankungen hatten vielfältigere und reichhaltigere Mykobiome.
Die von Patienten mit allergischer Rhinitis und Asthma untersuchten Pilze zeigten zudem mehr Hinweise auf Zusammenhänge zwischen ihnen als die Pilze in der Nase der gesunden Teilnehmer und derjenigen, die nur an allergischer Rhinitis litten. Dies könnte darauf hindeuten, dass die Pilze das Immunmilieu der Nase beeinträchtigen.
Die Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass drei Stoffwechselwege, die mit der Produktion eines Bausteins für DNA und RNA – 5-Aminoimidazol-Ribonukleotid oder AIR – verbunden sind, im Mykobiom von Patienten mit allergischer Rhinitis und Asthma übermäßig häufig vorkommen. LUFT ist mit der Purinproduktion verbunden, die für den Energiestoffwechsel und die DNA-Synthese notwendig ist.
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Wenn weitere Studien diesen Zusammenhang bestätigen und das genaue Problem identifizieren, könnte AIR ein zukünftiges therapeutisches Ziel für die Behandlung oder Diagnose sein.
„Allerdings konnten wir nicht alle patientenspezifischen Variablen wie die Schwere der Erkrankung und die damit verbundenen Behandlungsstufen kontrollieren, und die Patienten wurden zu einem einzigen Zeitpunkt befragt“, warnte Delgado und erklärte, dass das Querschnittsdesign der Studie ein umfassendes Bild vermittelt, dies aber nicht tut Ich zeige nicht, wie sich das Mykobiom im Laufe der Zeit verändert. Längsschnittstudien könnten eine bessere Vorstellung davon vermitteln, ob Pilze Krankheitsprozesse vorantreiben und wenn ja, welche Pilze dafür verantwortlich sind.
„Die Berücksichtigung einiger dieser klinischen Variablen wäre eine interessante Fortsetzung unserer Studie, wenn wir die entsprechende Finanzierung erhalten könnten“, sagte Delgado. „Wenn wir zu diesem Zeitpunkt nicht weiterkommen können, werden die Schlüsseldaten und Hypothesen hier veröffentlicht, damit andere sie replizieren und schließlich den Labortisch mit der Klinik verbinden können.“
Weitere Informationen:
Das Nasenmykobiom von Personen mit allergischer Rhinitis und Asthma unterscheidet sich in Zusammensetzung, Struktur und Funktion von dem gesunder Kontrollpersonen. Grenzen in der Mikrobiologie (2024). DOI: 10.3389/fmicb.2024.1464257