Lungemikrobiomet: Er lungerne sterile?

Lungemikrobiomet kan påvirke udviklingen af sygdomme som astma, allergi og endda kræft. Læs mere her.

Bedømt og godkendt af læge Diego Pereira.

Skrevet af Carmen Martín

Sidste ændring: 10 juni, 2023

Der er en tendens til at forveksle lungemikrobiomet med lungemikrobiota, men der er nuancer mellem de to begreber. Lungemikrobiota refererer til det sæt af mikroorganismer, der befinder sig i luftvejene. Men mikrobiomet er defineret som alle disse mikroorganismers gener. Det vil sige, at det er alt det genetiske materiale, der er til stede i mikrobiotaen.

Indtil for nylig troede man, at lungerne var sterile organer. Nyere undersøgelser har imidlertid vist, at det ikke er tilfældet.

Faktisk er lungemikrobiomet ved at få større og større betydning. Årsagen er, at det ser ud til at have indflydelse på adskillige sygdomme, såsom kræft eller akut respiratorisk distress syndrom. Derfor vil vi i denne artikel forklare alt, hvad du har brug for at vide.

Hvad er “Human Microbiome Project“?

Indtil for ikke så længe siden troede man, at lungerne var sterile organer. Det vil sige, at der ikke var bakterier eller andre mikroorganismer i dem under fysiologiske forhold. Men efter opdagelsen af tarmmikrobiotaen blev det klart, at det måske ikke var tilfældet.

Human Microbiome Project, som rapporteret i en artikel af Gut Microbiota for Health, var et initiativ fra National Institute of Health (NIH). Målet med dette projekt var at identificere de mikroorganismer, der er knyttet til den menneskelige art. Det vil sige alle dem, der interagerer med organismen.

Årsagen er, at man ved, at de kan være knyttet til både sygdomme og selve sundheden. Dette projekt involverede en stor investering og varede i alt fem år.

Målet var at teste, hvordan visse ændringer i det menneskelige mikrobiom kunne forstyrre helbredet. De begyndte blandt andet at studere lunge- og tarmmikrobiomet.

For eksempel blev det observeret, at tarmmikrobiomet havde en vigtig og direkte relation til inflammatoriske tarmsygdomme. Derfor har faktorer som kost eller endda genetik indflydelse på disse tilstande.

Anden mere specifik forskning begyndte at dukke op fra Human Microbiome Project. Hver af dem har til formål at påvise sammenhængen mellem visse populationer af mikroorganismer i et organ og en specifik sygdom.

Hvordan blev lungemikroorganismer opdaget?

Human Microbiome Project blev muliggjort af adskillige videnskabelige fremskridt. Teknikker som metagenomics og helgenomsekventering blev brugt til at karakterisere de mikrobielle samfund.

Opdagelsen af lungemikrobiomet var mere forsinket. Denne forsinkelse skyldtes, at der var en tendens til at tro, at lungerne hos raske mennesker var sterile. Derudover var der visse vanskeligheder med at få prøver, der kunne analyseres, da de nedre luftveje ikke er let tilgængelige.

Der blev dog udviklet nye teknologier, der hjalp med at overvinde denne hindring. Disse teknologier er baseret på high-throughput sekventering af 16S rRNA-genet. 16S ribosomalt RNA er en af komponenterne i prokaryote celler.

Når dette gen er sekventeret, kan man derfor rekonstruere bakteriernes fylogeni. Med andre ord bliver det muligt at identificere bakterierne korrekt. Det skyldes, at de fleste bakterier har en meget lav evolutionsrate. Dette forklares af en undersøgelse udført på Hospital Clínico de San Carlos.

Kort sagt var det muligt at påvise, at der findes en meget bred vifte af mikroorganismer i lungerne. De bidrager alle til at holde disse organer i god stand.

Hvorfor er lungemikrobiomet vigtigt?

Lungemikrobiomet er af stor betydning. Ifølge en undersøgelse offentliggjort i Cellular and Molecular Life Sciences er en af dets funktioner at fremme immuntolerance. Med andre ord hjælper det med at forhindre en ukontrollabel inflammatorisk reaktion.

Dette forhindrer lungeskader i at opstå, når de er i kontakt med harmløse stimuli. Sammensætningen af lungemikrobiomet anses også for at være en afgørende faktor i udviklingen af visse sygdomme. For eksempel i lungekræft. Faktisk spiller det ikke kun en rolle i udviklingen, men kan også påvirke responsen på behandlingen.

Det samme gælder for astma. Det er en kronisk inflammatorisk sygdom, der påvirker luftvejene. Derfor kan lungemikrobiomet være en af de udløsende faktorer eller ansvarlig for anfaldene.

Den nøjagtige underliggende mekanisme er dog stadig ukendt. Allergier og akut respiratorisk distress syndrom er også forbundet.

Forholdet mellem lunge- og tarmmikrobiomet

Tarmmikrobiomet er blevet undersøgt mere end lungemikrobiomet. Årsagen er, som det påpeges i en artikel fra Spanish Society of Pneumology and Thoracic Surgery, at det er mere udbredt. Det er også lettere at få fat i prøver.

Den seneste forskning tyder dog på, at begge mikrobiomer interagerer med hinanden. Det ser ud til, at både lunge- og tarmmikrobiomet påvirker immunsystemet.

Tarmmikroorganismer producerer metabolitter, som har en virkning på lungeniveau. De syntetiserer især kortkædede fedtsyrer, såsom acetat og propionat. Begge stammer fra fordøjelsen eller fermenteringen af kostfibre.

Disse fedtsyrer hjælper med at regulere den inflammatoriske respons. Inflammation er en proces, der udløser vores immunsystem som en forsvarsmekanisme. Nogle mennesker med lungeproblemer har lave niveauer af disse fedtsyrer.

Noget lignende sker med en bakterie kaldet Helicobacter pylori. Det er en mikroorganisme, der findes i fordøjelsessystemet hos en meget høj procentdel af befolkningen. Bakterien skulle have en beskyttende effekt hos børn. Koloniserede børn har mindre risiko for at lide af astma og allergi.

Tværtimod, når populationerne af visse bakteriearter i tarmen falder, er der en større tilbøjelighed til allergi.

Hvordan opretholder man et sundt lungemikrobiom?

Forskerne ved endnu ikke præcis, hvordan man opretholder et sundt lungemikrobiom.

Man mener, at kost, livsstil og eksponering for visse stoffer spiller en afgørende rolle. Tarm- og lungemikrobiomet hænger som sagt sammen, så hvis man tager sig af det ene, tager man sig også af det andet.

Tarmens mikrobiota påvirkes i høj grad af det, vi spiser, af probiotika og præbiotika. En kost, der indeholder disse elementer, kan være med til at styrke immunforsvaret og dermed forbedre lungemikrobiomet.

Det er også tilrådeligt at spise en passende mængde fibre. Fordøjelsen af fødevarer, der er rige på opløselige fibre, fremmer syntesen af kortkædede fedtsyrer.

Hvorfor er denne opdagelse af lungemikrobiomet vigtig?

Indtil for nylig troede man, at lungerne var et sterilt organ. Men nu ved man, at der findes mange mikroorganismer.

Ændringer i bakteriepopulationer er forbundet med forskellige sygdomme. For eksempel kan det påvirke udviklingen og behandlingen af lungekræft eller astma. Så dens betydning er transcendental for lægevidenskaben.

Men der er stadig brug for mere forskning for at vide præcis, hvordan denne balance fungerer. Lungemikrobiomet har åbnet op for nye horisonter i mulighederne for behandling og undersøgelse af kroniske sygdomme i luftvejene.