ميكروبيوم ريه، ديس‌بيوزيس و بيماري‌هاي ريوي

The lung microbiome, dysbiosis and lung diseases

ريه يك ارگان حياتي بوده و بيماري‌هاي ريوي، دومين علت مرگ و مير در جهان مي‌باشند. برخلاف تصورات گذشته كه ريه را استريل فرض مي‌كردند، تحقيقات اخير وجود ميكروبيوم ريه را تاييد مي‌كند. اگرچه ميكروبيوم ريه، توده زيستي كوچكي است اما تنوع بسيار بالا و تغييرات پويا دارد. ميكروبيوم يك ريه سالم بيشتر از جنس‌هاي استرپتوكوك، ويلونلا، پروتلا و در نواحي بسيار محدود، از هموفيلوس تشكيل شده است. به علاوه، ارتباط ميكروبيوم روده و ريه در قالب محور روده-ريه اخيرا مورد توجه بوده كه از طريق پيام‌رسان‌هاي شيميايي مانند اسيدهاي چرب زنجيره كوتاه و ساير متابوليتها انجام ميَ‌شود و اثر مهمي بر تعادل عملكردي سيستم ايمني دارد. اين تقابل مي‌تواند مفيد يا مضر باشد. براي مثال وجود حد طبيعي از اسيدبوتيريك توليدشده توسط ميكروبيوم روده قادر است فرد را از ابتلا به آسم محافظت كند. در عين حال، آزادسازي بيش از حد ليپوپلي‌ساكاريدهاي ميكروبي از روده سبب القاي مسيرهاي استرس اكسيداتيو در ريه شده و درنتيجه به بافت آن آسيب مي‌زند. از منظر ديگر، ميكروبيوم ريه در يك تعادل با ميكروب‌هاي ورودي و حذف آن‌ها توسط سيستم ايمني و حركت مژك‌هاي تنفسي قرار دارد. برهم خوردن اين تعادل سبب تغيير در بار ميكروبي ريه شده كه زمينه‌ساز مشكلات تنفسي خواهد بود. مطالعات بروز ديس‌بيوزيس در ميكروبيوم ريه افراد مبتلا به سيستيك فيبروزيس (CF)، بيماري مزمن انسدادي ريه (COPD) و بيماري‌هاي عفوني را تاييد مي‌كنند. با اين حال تمركز بر مطالعات ميكروبيوم ريه براي دست‌يابي به دانشي عميق هنوز مورد نياز است.

The lung is a vital organ, and lung diseases are the second cause of death worldwide. Past researchers believed the lung is a sterile environment, but recent studies confirm the existence of the lung microbiome. Although the lung microbiome includes a small biomass, it has high diversity and dynamic changes. The microbiome of a healthy lung consists mostly of Streptococcus sp., Veillonella, Prevotella, and, in very limited areas, Haemophilus. The relationship between the gut and lung microbiome as the gut-lung axis has recently received attention. This communication is carried out through chemical messengers such as short chain fatty acids and other metabolites. The metabolites have important effect on the balance of the immune system. For example, the presence of a normal level of butyric acid produced by the gut microbiome can protect from developing asthma. On the other hand, the excessive release of microbial lipopolysaccharides from the intestine induces oxidative stress pathways in the lung and as a result damages tissue. Furthermore, the lung microbiome is in a balance with the microbe’s immigration and elimination by the immune system and the movement of respiratory cilia. Disturbance of the balance causes a change in the microbial load of the lungs, which will subsequently lead to respiratory problems. Studies confirm the occurrence of dysbiosis in the lung microbiome in people with cystic fibrosis (CF), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and many infectious lung diseases. Despite all the points mentioned, it is recommended to focus on lung microbiome studies to gain more knowledge.