ירידה בתפקודי הריאות והתפתחות המוקוס והמיקרוביום ב-COPD

אובדן פרוגרסיבי של תפקודי ריאות מוכר היטב במחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD, chronic obstructive pulmonary disease). עם זאת, אף מחקר לא העריך בו-זמנית את הקשר בין ירידה מואצת בתפקודי הריאות לבין תכונות המוקוס והמיקרוביום ב-COPD. במחקר שממצאיו פורסמו לאחרונה בכתב העת American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, ביקשו חוקרים להעריך לטווח ארוך שינויים במוקוס ובמיקרוביום הנלווים לירידה מואצת בתפקודי הריאות בחולי COPD.

מחקר פרוספקטיבי אורכי זה העריך את קוהורט ה-COPD בלונדון, תוך התמקדות בחולים עם הירידה הגדולה ביותר בנפח ה-FEV1י(Forced expiratory volume in the first second) (n = 30; ירידה מואצת; אובדן של 156 מ"ל לשנה בנפח ב-FEV1) וחולים ללא ירידה ב-FEV1 (n=28; ללא ירידה; עלייה של 49 מ"ל בשנה ב-FEV1). בנוסף, המיקרוביומים הריאתיים, שהוערכו מדגימות ליחה מזווגות (סה"כ 116 דגימות), נותחו באמצעות מטא-גנומיקה בשיטת שוטגאן, ופרופילי מוקוס תואמים הוערכו עבור תכונותיהם הביוכימיות והביופיזיות.

תוצאות המחקר הדגימו כי התכונות הביוכימיות והביופיזיקליות של המוקוס השתנו באופן מובהק בקבוצת הירידה המואצת. ניתוח רכיבים עיקריים ללא פיקוח גילה הפרדה ברורה, והראה כי הביוכימיה של המוקוס הייתה קשורה לירידה מואצת, בעוד שמאפייני הריר הביופיזיים השתנו בין מטופלים. כאשר בחנו נתוני מוקוס ומיקרוביום יחדיו, התגלה קשר עם ירידה מואצת, שאופיין בריכוז מוגבר של מוצין (mucin, MUC5AC ו-MUC5B) ובנוכחות של החיידקים אקרומובקטר (Achromobacter) וקלבסיאלה (Klebsiella).

כמו כן, עם ההתקדמות של COPD, התרחשו שינויים במוקוס ובמיקרוביום. בתחילה, ריכוז המוצין היה נמוך והמוקוס הפך מצמיגי לאלסטי, בליווי קומנסליזם של חיידקים כמו ויונלה (Veillonella), ג'מלה (Gemella), רותיה (Rothia) ופרבוטלה (Prevotella) (דירוג GOLDי[Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease] A ו-B). לאחר מכן, חלה עלייה בצמיגות הריר, בריכוז המוצינים ובריכוז ה-DNAי(Deoxyribonucleic Acid), והופיעו מיקרואורגניזמים פתוגניים כולל המופילוס, מורקסלה ופסאודומונס (דירוג GOLD E).

החוקרים מסכמים כי הקשרים בין המוקוס למיקרוביום מתפתחים לאורך הזמן עם הירידה המואצת בתפקודי הריאות, התקדמות הסימפטומים וההתלקחויות. קשרים אלו מציגים הזדמנויות חדשות להתערבות מוקדמת.

מקור:

Meldrum OW, Donaldson GC, Narayana JK, Xaverius Ivan F, Jaggi TK, Mac Aogáin M, Finney LJ, Allinson JP, Wedzicha JA, Chotirmall SH. Accelerated Lung Function Decline and Mucus-Microbe Evolution in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Respir Crit Care Med. 2024 Aug 1;210(3):298-310. doi: 10.1164/rccm.202306-1060OC. PMID: 38315959; PMCID: PMC11348959.