Mikrobiom a chronická rinosinusitida
The microbiome and chronic rhinosinusitis
Chronic rhinosinusitis (CRS) is a complex heterogeneous inflammatory disease of the nasal cavity and paranasal sinuses, which very often leads to a decrease in the quality of life with subsequent socioeconomic burden on health services and medical care. CRS is clinically divided into chronic rhinosinusitis with polyps (CRSwNP) and chronic rhinosinusitis without polyps (CRSsNP). Currently, research focuses on the composition of microflora in individual parts of the human body, which has already helped clarify the role of the microbiome in inflammatory respiratory diseases such as bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Furthemore, research also focuses on the role of the nasal microbiome in possible initiation and potentiation of CRS. A healthy nasal microbiological environment is composed of bacteria, fungi, and viruses. A closer understanding of interactions between microbes and individual components of the immune system may help clarify the pathophysiological mechanisms involved during CRS. In this review article, we will focus on the current knowledge of composition changes and the possible role of the complex microbiome of the upper respiratory tract in CRS compared to a healthy nasal environment.
Keywords:
mucosal immunity – chronic rhinosinusitis – Microbiome – probiotics – chronic inflammation
Autoři:
K. Mamiňák 1,2
; D. Funda 3
; Š. Zavázalová 1,2
; T. Filipovský 1,2
; D. Kovář 1,2
; K. Janoušková 1,2
; R. Holý 1,2
; J. Astl 1,2
Působiště autorů:
Klinika otorinolaryngologie a maxilofaciální chirurgie 3. LF UK a ÚVN Praha
1; 3. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha
2; Laboratoř buněčné a molekulární imunologie, Mikrobiologický ústav Akademie věd ČR, v. v. i.
3
Vyšlo v časopise:
Otorinolaryngol Foniatr, 73, 2024, No. 3, pp. 182-190.
Kategorie:
Přehledová práce
doi:
https://doi.org/10.48095/ccorl2024182
Souhrn
Chronická rinosinusitida (CRS) je komplexní heterogenní zánětlivé onemocnění dutiny nosní a vedlejších dutin nosních, které velmi často vede ke snížení kvality života s následným socioekonomickým zatížením zdravotnictví. Klinicky se rozděluje na chronickou rinosinusitidu s polypy (CRSwNP) a chronickou rinosinusitidu bez polypů (CRSsNP). V současné době se výzkum zaměřuje na složení mikroflóry v jednotlivých částech lidského těla, které již pomohlo objasnit roli mikrobiomu u zánětlivých respiračních onemocnění, jako je asthma bronchiale a chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN). V této návaznosti se výzkumy zaměřují i na roli nosního mikrobiomu v možné iniciaci a potenciaci CRS. Zdravé nosní mikrobiologické prostředí je z velké části tvořeno bakteriemi, plísněmi a viry. Bližší poznání interakcí mezi mikroby a jednotlivými složkami imunitního systému mohou pomoci ozřejmit patofyziologické mechanizmy probíhající během CRS. V tomto přehledovém článku se zaměříme na současné poznatky o změnách a možné roli komplexního mikrobiomu horních cest dýchacích u CRS v porovnání se zdravým nosním prostředím.
Klíčová slova:
probiotika – slizniční imunita – mikrobiom – chronická rinosinusitida – chronický zánět
Úvod
Lidský mikrobiom hraje významnou roli v udržování zdravého prostředí organizmu a jeho komplexní ekosystém se stal prioritou současného medicínského výzkumu i v oblasti dutiny nosní a vedlejších dutin nosních. Mikrobiom je definován jako komunita mikroorganizmů ve svém specifickém prostředí zahrnující bakterie, houby, plísně, viry i archea a prvoky [1]. V širším kontextu mikrobiom zahrnuje v něm žijící organizmy i vymezené prostředí se svými typickými podmínkami [2]. Přítomnost tohoto společenství slouží vzájemné symbióze v lidském organizmu. Mikrobiom získává živiny a příznivé životní mikroprostředí. Hostící organizmus profituje z metabolitů, které mikrobiom vytváří, a z vlivu fyziologického mikrobiomu na udržování balancovaného imunitního systému [1, 3]. Při porušení této vzájemné synergie může dojít k rozvoji dysmikrobie a následným patofyziologickým procesům, které mohou ovlivnit celý organizmus. Některé studie popisují možný vliv snížení diverzity střevního mikrobiomu na změnu z typu 1 na typ 2 vrozených imunitních reakcí, jež vedou k potenciaci atopie i astmatu [4, 5]. Mikrobiom každého lidského jedince je unikátní v závislosti na mnoha faktorech životního prostředí, klimatu a stravovacích návycích [6].
V průběhu zánětlivého procesu dochází ke změnám v prostředí, ve kterém některé bakterie neprospívají a jiné se naopak více reprodukují. Zároveň takto změněný mikrobiom může udržovat a podporovat již probíhající zánětlivý proces. Kolonizace patogenními bakteriemi a změna v zastoupení jednotlivých bakterií, především tzv. oportunně patogenních, by mohly být jedním z důležitých spouštěcích procesů v rozvoji chronické imunitní zánětlivé odpovědi při CRS. Dysfunkční slizniční bariéra, zánětlivé změny respiračního epitelu či obstrukce ostií jednotlivých dutin zánětlivými procesy mohou přinášet podmínky vhodné pro sekundární přerůstání bakterií a pro dysmikrobiózu, které dále podporují rozvoj CRS (obr. 1, schéma 1).
V tomto článku předkládáme přehled současných poznatků o fyziologii mikrobiomu v lidském těle a zaměříme se na patofyziologické funkce mikrobiomu v rámci CRS, jejich možné vlivy na rozvoj tohoto onemocnění a možné budoucí terapeutické cíle.
Současný stav poznání patofyziologie chronické rinosinusitidy
Chronická rinosinusitida je komplexní zánětlivé onemocnění nosní dutiny a vedlejších dutin nosních. Klinicky lze CRS rozdělit na dvě základní skupiny splňující symptomatologickou definici dle EPOS 2020 (European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps 2020). Mezi dané symptomy řadíme známky zánětlivého procesu sliznice dutiny nosní, zvýšenou sekreci, obstrukci dutiny nosní, lokální bolestivost či tlak a mnoho dalších méně frekventovaných symptomů trvajících min. 12 týdnů. Klinické symptomy se doplňují endoskopickými či radiologickými známkami zánětlivého procesu [7]. Tyto dvě skupiny klinicky rozdělujeme na chronickou rinosinusitidu s polypy (CRSwNP), kdy endoskopicky či radiologicky nalézáme přítomnost nosních polypů, a chronickou rinosinusitidu bez polypů (CRSsNP), při které polypy nejsou v dutině nosní přítomny.
Z imunologického pohledu lze CRS rozdělit na více fenotypů lišících se typem probíhající zánětlivé odpovědi. CRSwNP je obecně považována za stav charakterizovaný zánětlivou reakcí s převahou eozinofilní celulizace, ačkoli typ zánětlivé reakce může být různý v závislosti na geografické oblasti. U většiny pacientů jsou sérologicky zvýšené hladiny interleukinu-5 (IL-5), cytokinu, který podporuje přežití a aktivaci eozinofilů, interleukinu-4 (IL-4) a interleukinu-13 (IL-13), které jsou spojeny s typem 2 (Th2-lymfocyty řízené) imunitní odpovědí, pro niž jsou typické alergie a astma. CRSsNP je spíše charakterizována typem 1 (Th1-lymfocyty řízenou) imunitní odpovědí s převažujícími neutrofily v submukóze nosní sliznice a sérologickým zvýšením interleukinu-8 (IL-8) [7]. Nicméně skutečný imunologický profil může být u jednotlivých pacientů velmi variabilní v závislosti na rase a geografické poloze. Recentně se popisuje zásadní snížení přítomnosti regulačních T lymfocytů ve tkáních nosních polypů u pacientů s eozinofilní CRS (eCRS) [8]. Regulační T lymfocyty (Treg lymfocyty) jsou speciální subpopulací lymfocytů, jejichž hlavní funkcí je udržovat homeostázu mezi jednotlivými složkami imunity a autotoleranci, čímž jsou klíčovou složkou v prevenci rozvoje autoimunitního onemocnění [9].
Podle nejnovějších studií je epidemiologická prevalence CRS v evropské populaci 12,8 %, zatímco klinická prevalence se pohybuje mezi 3 a 6,4 %, zásadní spouštěcí faktory CRS přesto nejsou stále známy [10]. Nejspíše se jedná o komplex spouštěcích vlivů, mezi něž nepatří pouze bakterie, ale i efektorové imunitní buňky, remodelace tkání, pronikání a pravděpodobně patologická lokální funkce imunoglobulinů, chemokinů a eikosanoidů [11, 12].
Mikrobiom zdravé nosní dutiny a vedlejších dutin nosních
Termín mikrobiom odpovídá celkovému genomu komunity mikroorganizmů, které žijí v jednom konkrétním mikroprostředí. Do komunity mikroorganizmů řadíme bakterie, viry, houby a plísně. V rámci lidského mikrobiomu se jedná o mikroprostředí na sliznicích uvnitř těla či na kůži. Mnoho faktorů zevního prostředí, např. způsob porodu, stravovací návyky, hygiena a styl života, mohou ovlivňovat složení mikrobiomu a jeho vliv na správný rozvoj imunitního systému [6]. Jednotlivé druhy mikroorganizmů přežívají a prospívají na základě jejich přístupu ke stravě, lokálnímu pH, teplotě či parciálním tlaku kyslíku. Kromě toho vrozené a adaptivní imunitní mechanizmy selektují a ovlivňují zastoupení jednotlivých druhů v mikrobiomu v jednotlivých anatomických prostředích [6].
Starší studie využívaly k výzkumu sinonazálního mikrobiomu kultivační metody, následně ovšem bylo potvrzeno, že přibližně 60–99 % lidského mikrobiomu nelze vykultivovat [13]. Výsledkem kultivačních metod je relativní procentuální zastoupení jednotlivých druhů bakterií. S rozvojem sekvenování nové generace (NGS – next-generation sequencing) přišla možnost studovat složení mikrobiomu pomocí identifikace genu pro 16S ribozomální RNA, která je specifická pro každý rod, nověji i druh bakterií, a díky nimž je možné bakterie rozdělit do podobných skupin tzv. provozních taxonomických jednotek (OTUs – operational taxonomic units), zkráceně taxonů. Na podkladě genetických metod se bakterie člení do 25 bakteriálních kmenů, jež jsou dále rozdělovány do bakteriálních rodů a ty do jednotlivých druhů. Nejčastěji zastoupené bakteriální kmeny a druhy jsou přehledně vypsány ve schématu 2.
Výhodou sekvenačních metod nezávislých na kultivaci je kvantitativní určení zastoupení jednotlivých bakterií ve vzorcích a statistické porovnávání zastoupení bakterií v rámci studovaných pacientů. Ve velké části prostředí, ve kterých se studuje mikrobiom, je typické tzv. mocenské zastoupení jednoho dominantního druhu bakterie nebo taxonu bakterií, zatímco další druhy jsou zastoupeny exponenciálně méně [14, 15]. Jedná se o objektivní zobrazení stavu mezidruhových interakcí, kdy lokální podmínky vyhovující jednomu druhu inhibují až úplně omezují růst jiných druhů. Pokud se jedná o patologický stav, může dojít ke snížení množství zastoupení druhů v mikrobiomu, jež může následně působit negativně na dané mikroprostředí.
Studium zdravého sinonazálního mikrobiomu je základem pro hlubší poznání funkce mikrobiomu v tomto mikroprostředí a následné pochopení jeho vlivu či změn při rozvoji CRS. Bassis et al. zhodnotili složení mikrobiomu ze stěrů ze středního nosního průchodu u zdravých kontrol pomocí sekvenačních metod nezávislých na kultivaci analýzou 16S rRNA genu [16].
Výsledkem výzkumu Bassis et al. bylo nalezení přítomnosti některých komenzálních bakterií. Rod Corynebacterium tvořil téměř polovinu bakteriální populace u 40 % testovaných jedinců a byl přítomen v určitém zastoupení u všech vzorků. Propionibacterium bylo též zastoupeno u všech jedinců v procentuálním zastoupením mezi 0,4 a 42,4 % bakteriálního společenství. Rod Staphylococcaceae byl též přítomen u všech studovaných jedinců v procentuálním zastoupení mezi 2,2 a 55,0 %, nicméně bez specifikace konkrétního druhu. Rod Moraxellacae nebyl hojně zastoupen a byl plně nepřítomen u 40 % studovaných jedinců [16]. Ramakrishnan et al. zkoumali ještě větší skupinu vzorků ze středního nosního průchodu u zdravých jedinců pomocí sekvenačních metod a dosáhli podobných distribučních hodnot porovnatelných s předchozí studií. Nalezli s vysokou prevalencí přítomnost rodů Corynebacterium, Staphylococcaceae a Propionibacterium, také Firmicutes a Acinetobacteria. Zároveň detekovali i přítomnost některých oportunních bakterií jako Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarhalis a Haemophilus influenzae u některých studovaných jedinců [17].
Houby, plísně a viry jsou již známými komponentami zdravého sinonazálního mikrobiomu, ovšem jejich funkce je dosud nepoznaná [18–20]. Vysoce zastoupený v nosní dutině a vedlejších dutinách nosních je rod hub Malasseziaceae (dříve známý jako Pytirosporum) v procentuálním zastoupení kolem 53,9 %. Dalšími druhy hub nejčastěji zastoupenými ve zdravém sinonazálním mikrobiomu jsou Cladosporium (5,96 %) a Pleosporles (2,17 %) [21]. Zajímavostí je, že zastoupení houby Malassezia restrica má negativní korelaci se zastoupením bakterie Propionibacterium, což může naznačovat jejich vzájemný konkurenční vztah. Během výzkumu zdravého sinonazálního mikrobiomu byla potvrzena i přítomnost rinovirů, enterovirů a annellovirů u asymptomatických jedinců [22]. Nicméně data týkající se konkrétního kvantitativního složení zdravého sinonazálního mikrobiomu jsou stále velmi omezená, jelikož většina studií se zabývá pouze porovnáváním složení mikrobiomu kontrol vůči mikrobiomu u CRS.
Přítomnost komenzálních bakterií ve zdravé nosní dutině a vedlejších dutinách nosních dále podporuje teorii jejich vzájemné homeostatické funkce. Porucha rovnováhy ve složení komenzálních bakterií může vést k rozvoji nemoci.
Dobře známým příkladem může být pomnožení Clostridium difficile ve střevech po podání antibiotik, která naruší rovnováhu střevního mikrobiomu.
Genetické faktory lidského imunitního systému jsou další zásadní složkou, která může ovlivňovat složení mikrobiomu a jeho odolnost vůči narušení rovnováhy [23]. Genetické faktory imunitního systému mohou ovlivňovat schopnost rozpoznávání jednotlivých mikrobů, jejich navazování na povrchy lidského těla a také předurčují intenzitu imunitních reakcí vůči jednotlivým bakteriím a změnám složení mikrobiomu [24]. Hsu et al. hodnotili genetické polymorfizmy a varianty asociované s CRS, jež se týkají především vrozené imunity včetně funkce syntetázy oxidu dusného (NOS), jehož významná úloha v CRS byla popsána více autory [25, 26]. Individuální predispozice pro rozvoj zánětu by mohly vyústit v rozvoj nebo progresi jednotlivých lokálních zánětlivých onemocnění jako astma či CRS.
Mikrobiom u chronické rinosinusitidy
V úvodu k sinonazálnímu mikrobiomu u CRS krátce porovnáme studie využívající k diagnostice bakterií kultivační metody. Brown et al. studovali vzorky od 174 pacientů s CRS, jimž odebírali bakteriální stěry se středního nosního průchodu během endoskopických operací. Mezi nejčastěji vykultivované bakterie patřily koaguláza-negativní Stafylococcae (36 % vzorků), Stafyloccocus aureus byl vykultivován z 25 % vzorků, Streptoccocus viridans (8,3 % vzorků), Corynebacterium (4,6 % vzorků) a anaeroby byly vykultivovány z 6,4 % vzorků. Zdravé kontroly do této studie zahrnuty nebyly [27].
Wei et al. porovnávali složení mikrobiomu získaného ze středního nosního průchodu u 136 pacientů s CRSwNP, u 66 pacientů s CRSsNP a u 17 zdravých kontrol. Nejčastěji izolované druhy bakterií od pacientů s CRSwNP byly Corynebacterium spp. v 19,9 % vzorků, Staphyloccocus epidermidis (19,1 %), Streptococcus spp. (14,7 %) a Staphylococcus aureus v 11,0 % vzorků. U pacientů s CRSsNP byly nejčastěji vykultivovanými bakteriálními druhy Corynebacterium spp. z 21,2 % vzorků, Staphyloccocus epidermidis (21,2 %), Staphyloccocus aureus (13,6 %) a Streptococcus spp. (7,6 %). U zdravých kontrol byly tyto grampozitivní bakterie také vykultivovány v podobném procentu vzorků. Mezi jednotlivými kohortami nevyšel statisticky signifikantní rozdíl v hojnosti zastoupení zmíněných bakterií. Mykotická kultivace u všech kohort byla vzácně pozitivní a statisticky nesignifikantní [28].
Zmíněné studie založené na kultivačních metodách mají omezenou výpovědní hodnotu v hodnocení komplexního složení sinonazálního mikrobiomu, a tudíž je vhodné se zaměřit na studie využívající genetické diagnostické metody. Stressmann et al. analyzovali vzorky hlenu od 43 pacientů s CRS bez porovnání se zdravými kontrolami. Genetickou analýzou identifikovali 34 různých rodů bakterií. Mezi nejfrekventovaněji zastoupené bakteriální rody patřily rody Pseudomonas, Citrobacter, Haemophilus, Propionibacterium, Staphylococcus a Streptococcus [29].
Feazel et al. vyšetřovali mikrobiom vzorků ze středního nosního průchodu u 15 pacientů s CRS a 5 zdravých kontrol. Mezi nejčastěji detekované bakterie patřily kromě běžných mikrobiot horních cest dýchacích Staphyloccocus koaguláza-negativní, Corynebacterium spp., Propionibacterium acnes a Staphyloccocus aureus. Bakteriální druhy detekované genetickými metodami korelovaly s kultivační metodou v 65 % vzorků. Pacienti s CRS měli v porovnání se zdravými kontrolami signifikantně nižší diverzitu bakteriálních rodů a Staphyloccocus aureus byl více zastoupen u pacientů s CRS [30].
Složení sinonazálního mikrobiomu ve vzorcích získaných laváží dutiny nosní využili ve svých studiích Aurora et al. a Choi et al. [31, 32]. První zmíněná studie byla zaměřena na porovnávání bakteriální a mykotické složky mikrobiomu a množství přítomných buněk imunitního systému mezi 30 pacienty s CRS a 12 zdravými jedinci. Jako nejhojnější kmen bakterií diagnostikovali Cyanobacterium, jako nejhojnější druh Corynebacterium accolens, které bylo signifikantně zvýšené u CRS. Dále v této studii vykazoval mikrobiom u pacientů s CRS signifikantně vyšší diverzitu než u zdravých jedinců [31]. Naproti tomu Choi et al. popsali u pacientů s CRS celkovou vyšší bakteriální hojnost, ale signifikantně nižší diverzitu bakteriálních druhů. Jako dominantní kmen u CRS označili kmen Proteobacteria, naopak nižší výskyt kmene Bacteroidetes a vyšší výskyt druhu Staphyloccocus epidermidis oproti zdravým kontrolám [32].
Abreu et al. ve své studii popsali signifikantně nižší počet bakteriálních druhů zastoupených v mikrobiomu u pacientů s CRS ve vzorcích získaných stěry ze sliznice maxilárních dutin [33].
Podobných výsledků dosáhli ve své studii i Cope et al. studiem mikrobiomu a imunologického profilu u 59 pacientů s CRS a 10 zdravých kontrol ze stěrů z dutin během endoskopických operací. Pacienti s CRS vykazovali signifikantně nižší diverzitu bakterií s nejčastějšími rody Staphylococcaceae, Streptococcaceae, Psedomonadaceae a Corynebacteriaceae. Jednotlivé skupiny pacientů s CRS charakteristické jiným dominantním rodem bakterií měly ve stěrech rozdílnou expresi genů pro interleukiny, čemuž odpovídala lokální imunologická reakce a závažnost onemocnění [34].
Gan et al. se své studii vydané v roce 2021 zaměřili na zkoumání složení sinonazálního mikrobiomu a imunitních faktorů u CRSwNP. Nejhojněji zastoupenými kmeny bakterií v mikrobiomu u pacientů s CRS popsali kmen Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria a Bacteroidetes, přesto byla hojnost kmenu Actinobacteria signifikantně nižší oproti zdravým jedincům. Na úrovni druhů se nejhojněji u CRS vyskytoval druh Lactobacillus spp. a Corynebacterium spp., které byly ovšem u CRS signifikantně méně hojné v porovnání se zdravými kontrolami. Celková diverzita složení mikrobiomu u jednotlivých imunitních fenotypů CRS se překrývala s diverzitou mikrobiomu zdravých jedinců, lišila se pouze hojnost zastoupení jednotlivých druhů bakterií [35].
Ze všech studií porovnávajících diverzitu zastoupených druhů bakterií v mikrobiomu mezi pacienty s CRS a zdravými jedinci popsaly čtyři studie signifikantní snížení diverzity (Feazel et al., Abreu et al., Cope et al., Choi et al.), zatímco v jedné studii je popsáno signifikantní zvýšení diverzity (Aurora et al.), ve zbývajících studiích nebyl nalezen rozdíl v diverzitě mikrobiomu mezi danými kohortami. Nesoulad ve výsledcích rozmanitosti mikrobiomu mezi jednotlivými studiemi může být zapříčiněn několika faktory, např. rozdílným způsobem odběru vzorků, rozdílnou lokalitou odběru vzorků či předcházející léčbou antibiotiky u zkoumaných jedinců. Stručný přehled studií a jejich výsledků je popsán v tab. 1.
Rhinoviry, Coronaviry a virus influenzy jsou běžnými viry izolovanými z nosní sliznice u pacientů s CRS [33, 34, 36, 37]. Goggin et al. popsali signifikantně vyšší výskyt zmíněných virů u CRSsNP v porovnání s CRSwNP a zdravými kontrolami, přesto nenašli korelaci mezi přítomností virů a stupněm onemocnění [38].
Molekulární imunitní faktory sliznice dutiny nosní a vedlejších dutin nosních pravděpodobně přispívají svými změnami do komplexních interakcí mezi složkami vrozené a získané imunity a lokální mikrobiální komunitou. Epiteliální buňky nosní sliznice spolu s buňkami séromucinózních submukózních žlázek produkují velké množství proteinů a peptidů s antimikrobiálními funkcemi [39]. Mezi tyto molekuly patří enzymy (např. lyzozym, komponenty komplementu), permeabilizující peptidy (např. defenziny, surfaktantový protein-A) a neutralizující proteiny (např. laktoferin a sérový amyloid A) [40]. U zdravé nosní sliznice dochází k nárůstu exprese a produkce těchto molekul v reakci na probíhající infekci. Epiteliální buňky nosní sliznice izolované od pacientů s CRS naopak vykazovaly sníženou expresi antimikrobiálních peptidů jako např. lidský beta-defenzin 2 (hBD-2) a surfaktantový protein-A (SP-A) [41]. Defenziny patří mezi hlavní antimikrobiální peptidy respiračního epitelu, a tudíž změnami jejich produkce může být ovlivněna obranyschopnost nosní sliznice proti patogenním mikroorganizmům a může být změněna rovnováha symbiotického mikrobiomu [42].
Diskuze
Cílem většiny studií zaměřujících se na studium mikrobiomu u CRS bylo určení jednoho kauzálního mikroorganizmu, který by mohl být daným signifikantním rizikovým faktorem rozvoje či progrese CRS. Takový model je již dobře známý u lidského žaludečního mikrobiomu. Helicobacter pylori je potvrzeným rizikovým faktorem vzniku gastritidy, vředů a karcinomu žaludku a proximálního duodena. S účinnou diagnostikou a eradikací H. pylori dojde k signifikantnímu zlepšení těchto onemocnění [43].
Při určení daného kauzálního mikroorganizmu by mohla být nastavena efektivní léčba a prevence vzniku CRS, ovšem podle současně dostupných výsledků není nalezení kauzálního mikrobiálního faktoru u CRS pravděpodobné.
Z již proběhlých výzkumů je patrné, že běžné kmeny bakterií jsou zastoupeny jak u pacientů s CRS, tak u zdravých jedinců. Nesoulad ve výsledcích rozmanitosti mikrobiomu mezi jednotlivými studiemi poukazuje na širokou komplexnost CRS ovlivnitelnou mnoha rozdílnými faktory.
Kabelka et al. sledovali účinky intranazálně podávané laktoflóry na ovlivnění průběhu akutní infekce horních cest dýchacích u dětí. Ačkoli se kultivační profil patogenních bakterií po podání roztoku směsi bakterií kmene Lactobacillus nezměnil, byl průběh onemocnění signifikantně kratší a v porovnání s kontrolní skupinou došlo v nižším procentu k podání antibiotické terapie. Jejich výsledky potvrzují vzájemné interakce mezi jednotlivými složkami mikrobiomu, které změní projevy chování mikrobiomu vůči svému prostředí [44].
Léčba CRS je založena na tlumení zánětlivého procesu a odstraňování strukturálních překážek vzniklých na podkladě zánětlivého procesu farmakoterapeutickou či chirurgickou cestou. Současná farmakoterapie všech fenotypů CRS je založena na lavážích hypertonickými či hypotonickými solnými roztoky a aplikací intranazálních kortikosteroidů či systémových kortikosteroidů, zatímco principem funkční endoskopické sinonazální chirurgie (FESS) je obnovit fyziologickou ventilaci vedlejších dutin nosních [45–48]. Novou modalitou farmakoterapie CRSwNP je biologická léčba monoklonálními protilátkami, které tlumí Th2 typ zánětlivé odpovědi [49]. Tyto monoklonální protilátky blokující IL-4 (dupilumab), IL-5 (mepolizumab) či inhibitor IgE (omalizumab) jsou vysoce efektivní, ovšem nesou s sebou možné systémové nežádoucí účinky a vysoké náklady pro veřejné zdravotnictví [49]. Probiotika obsahující vhodné protektivní bakterie by mohla pomoci nastolit rovnováhu mezi mikrobiomem a mikroprostředím dutiny nosní a vedlejších dutin nosních. Posun složení mikrobiomu ve prospěch protektivních bakterií by mohl zahájit lokální imunomodulaci produkcí peptidů a sloučenin, které aktivují regulační T-lymfocyty [50, 51], nicméně proběhlé výzkumy studující užití probiotik nedosáhly v léčbě CRS dlouhodobě statisticky signifikantního zlepšení [52, 53].
Výzkum mikrobiomu a jeho vlivu na CRS je v současné chvíli v rozvoji, v důsledku toho je velice obtížné shrnout všechny pokroky a vyhlídky, neboť v daných výzkumech bylo použito více rozdílných metodik analýzy mikrobiomu, rozdílných lokalit a stylů odběru vzorků a nestandardizovaného výběru pacientů [54–57]. Užívání antibiotik, tíže onemocnění či věk pacienta jistě také ovlivňují výsledky výzkumu mikrobiomu [55]. Tato nesynchronnost v jednotlivých výzkumných metodikách pravděpodobně způsobila poměrně vysokou variabilitu výsledků daných studií, a proto je jistě vhodné do budoucna definovat jednotnou metodiku a výběrová kritéria studovaných pacientů.
Závěr
Vzhledem k absenci laboratorního či zvířecího modelu CRS studujeme již probíhající onemocnění v různém neznámém stadiu vývoje, a proto je velice obtížné určit, zda změna složení sinonazálního mikrobiomu byla spouštěcím faktorem zánětlivého procesu či reakce na rozvíjející se zánětlivý proces. Hlubší poznání interakcí na molekulární úrovni mezi mikrobiomem a buňkami nosní sliznice a přítomnými imunitními buňkami by mohlo přinést bližší pochopení etiopatogeneze CRS. Ovlivnění složení mikrobiomu či jeho substituce by naopak mohla přinést ovlivnění lokální imunity a ovlivnění průběhu a příznaků CRS (schéma 1).
Patofyziologický podklad CRS, stejně jako mnoha jiných chronických zánětlivých onemocnění je pravděpodobně soubor vzájemných interakcí mezi genetickou predispozicí, ochrannou funkcí respiračního epitelu, imunitních reakcí a složení nebo rovnováhy lokálního mikrobiomu.
Grantová podpora
Tento článek byl podpořen projektem Ministerstva obrany MO 1012, projektem NU 22-09-00493 a Univerzity Karlovy v rámci programu Cooperatio, vědní oblasti SURG.
Poděkování
Poděkování MUDr. Šárce Zavázalové za vytvoření originální grafiky schématu 1.
Prohlášení o střetu zájmu
Autor práce prohlašuje, že v souvislosti s tématem, vznikem a publikací tohoto článku není ve střetu zájmů a vznik ani publikace článku nebyly podpořeny žádnou farmaceutickou firmou. Toto prohlášení se týká i všech spoluautorů.
Zdroje
Štítky
Audiologie a foniatrie Dětská otorinolaryngologie OtorinolaryngologieČlánek vyšel v časopise
Otorinolaryngologie a foniatrie
2024 Číslo 3
- Isoprinosin je bezpečný a účinný v léčbě pacientů s akutní respirační virovou infekcí
- Přínos inosin pranobexu v terapii infekcí HPV v gynekologii
- Doc. Jiří Kubeš: Zásadní přínos protonové terapie spočívá v ochraně zdravých tkání
- Ověřený efekt lokální léčby u streptokokové a virové faryngitidy
- Pacienti s infekcemi HPV a EBV a možnosti léčebné intervence pomocí inosin pranobexu
Nejčtenější v tomto čísle
- Využití 3D tisku v chirurgii hlavy a krku
- Mikrobiom a chronická rinosinusitida
- Chirurgické přístupy k sarkomům hlavy a krku – současné koncepce a perspektivy
- Hodnocení čichových evokovaných potenciálů a trigeminálních evokovaných potenciálů – první zkušenosti s objektivní olfaktometrií v ČR