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微生物破坏恶性循环可能在脓毒症、ARDS等疾病中发挥关键作用
阅读次数:197发布时间:2016/7/23 11:42:12
密歇根大学研究团队表示,炎症和微生物破坏性的恶性循环可能在脓毒症、ARDS等疾病中发挥关键作用。
目前还未清楚它们是如何到达那里。但是发现,通常生活在肠道中的细菌在重症肺病患者和动物体内可以被检测到,这对重症监护患者来说可能意义重大。
科学家报告称,他们发现深处的肠道细菌很难到达肺部,通常这种环境下不会发现细菌或细菌不能生存。患者疾病越是严重,出现在肺部的肠道微生物便会超出通常肺部微生物的量越多。
研究结果由密歇根大学医学院的研究团队发表在《自然微生物学》上。
他们的结论:累及肺部的重症疾病对人体自然菌群或微生物的破坏要比之前认为的严重得多。
研究人员目睹了影响啮齿动物的危险的全身性炎症-败血症,68例患者突发性严重肺衰竭-急性呼吸窘迫综合征或ARDS。使用特殊的遗传工具和细菌培养技术,他们首次对ARDS患者肺部微生物进行了研究,并与健康的受试者样本进行了比较。
每年有超过200000的美国人感染ARDS,他们中的很多人都是美国几百万人的败血症患者之一。将近一半的ARDS和脓毒症患者死亡。
“研究结果表明,我们过去试图找到治疗脓毒症和ARDS的方法,可能已经俯瞰了整个过程的主体部分。”医学博士Robert P.Dickson称。“我们几乎把所有的治疗手段都放在了治愈患者的炎症失调和组织损伤。但我们的研究提出了一种可能性,即这种炎症和损伤可能只是根本病因的表征:肠道和肺部菌群紊乱才是罪魁祸首。”
一个恶性循环
Dickson和他的同事们认为,这些患者可能会陷入一个微生物紊乱失调的恶性循环。
根据其发现,他们认为到底是人类还是动物首先感染患病,这引发了“先有鸡还是先有蛋”的反馈循环。
微生物的变化导致炎症,因为身体的免疫系统试图抵挡入侵者。产生的炎症反而会伤害脆弱的肺组织。然后,肺损伤和炎症会改变肺的内部环境,导致非正常微生物的入侵。
提高危重患者的生存几率需要打破这一恶性循环,这意味着需要找出保持微生物相对正常水平的方法。
要做到这一点,研究人员必须清楚肺中的肠道细菌初来自哪里。然而,在脓毒症的动物体内,他们排除了微生物每天进入肺的常规路线——口、鼻子和喉咙。
19世纪50年代研究人员推测,一个可能的解释是,重症患者的肠壁“漏”了,细菌逃离并游走进入肺部。另一个潜在的解释是,少量的肠道细菌存在于肺部,只有在适合的条件下才能增殖。
“我们近才开始将肺作为一个生态系统考虑,” Dickson称。“现在我们正在整理这些细菌建立菌群的规则,这对于健康和疾病都至关重要。”
继续探究工作
Dickson指出,这些新发现有助于解释几十年前急救护理团队发现的一些情况:肠道菌群在某种程度上与一个人的患重症的几率是相关的。
动物研究表明,自1950年利用抗生素对肠道进行预治疗,可以预防肺损伤和死亡。Dickson就1月份发表在《柳叶刀呼吸医学》的微生物和重症疾病进行评述。
他指出,在其他国家,医生甚至利用抗生素抑制微生物来治疗未感染的ICU患者,减缓他们的器官衰竭和死亡。他们称之为消化道的实践选择性净化。但这种预防性策略在美国并不常用,因为担心抗生素的使用可能会加速对抗现代抗生素的“超级细菌”的崛起。
为了解开肺-肠微生物的神秘面纱,Dickson和他的同事已经开始从密歇根大学的大学医院重症监护病房收集更多存在ARDS风险的患者样本。密歇根大学是ARDS国立卫生研究院的一部分,为预防和早期治疗急性肺损伤的临床试验网络,或PETAL。Dickson是密歇根大学综合研究中心副主任,该中心推动了科学家、工程师和医生一起对ARDS等疾病的探究。
该小组还将利用医学院宿主微生物法案,使研究者获得无氧生长室、无菌动物设施、先进的基因测序和培养工具。在新论文中,这类工具对肺部存活的肠道细菌监测是很重要的,不只是对死细菌进行DNA检测。
“从长远来看,我们需要将微生物群作为危重患者的一个衰竭器官考虑。” Dickson称。“我们正在研究其变得无序的原因,影响其他器官的方式以及解决它的方法。微生物在ICU的重要性几十年前就已经明确了,但通过这些新工具我们终能够询问和回答正确的问题。这真是一个激动人心的时刻。”
这项研究是由美国国立卫生研究院 (TR000433、HL130641HL00774921,HL123515,HL123031,HL098961和HL114447)和密歇根临床与健康研究所,医学院宿主微生物法案和MCIRCC共同资助。
编译自:What are gut bacteria doing in critically ill lungs? New discovery could change ICU care.MNT.2016
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