Badanie identyfikuje bakterie powiązane z porodem przedwczesnym

Naukowcy z North Carolina State University odkryli, że wiele gatunków Gardnerella, bakterii czasami kojarzonych z bakteryjną waginozą (BV) i przedwczesnym porodem, może współistnieć w tym samym mikrobiomie pochwy. Odkrycia opublikowane w czasopiśmie mSystems przyczyniają się do coraz lepszego zrozumienia wpływu Gardnerella na zdrowie człowieka.

Gardnerella to grupa bakterii beztlenowych, które są powszechne w mikrobiomie pochwy. Podwyższone poziomy tych bakterii są cechą charakterystyczną BV i wiążą się ze zwiększonym ryzykiem porodu przedwczesnego, ale występują również u kobiet bez objawów choroby.

„Próbowaliśmy zrozumieć różnorodność w obrębie Gardnerella” – mówi Ben Callahan, adiunkt zdrowia populacji i patobiologii na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej oraz współautor artykułu.

„Naukowcy dopiero niedawno zaczęli badać poszczególne gatunki Gardnerella, więc nie wiemy jeszcze, czy różne gatunki mogą mieć różne skutki zdrowotne. Naszym głównym celem było zbadanie ekologii Gardnerella”.

Unikalnym wyzwaniem sekwencjonowania mikrobiomu pochwy jest to, że wszelkie próbki składają się głównie z DNA gospodarza, co sprawia, że ekstrakcja danych mikrobiologicznych jest droższa i bardziej pracochłonna. Pierwszym zadaniem zespołu badawczego było opracowanie metodologii, która umożliwiłaby identyfikację różnych gatunków Gardnerella na podstawie danych mikrobiomu.

„Narzędzia dostępne do badania mikrobiomu pochwy traktują wszystkie Gardnerella jako jeden gatunek” — powiedziała Hannah Berman, adiunkt na North Carolina State University i główna autorka artykułu. „Aby wykonać tę pracę, musieliśmy zbudować własną bazę danych genomów Gardnerella i opracować metodę identyfikacji różnych gatunków Gardnerella. Mamy nadzieję, że pozwoli to również większej liczbie badaczy na badanie różnorodności Gardnerella”.

Zespół badawczy przeanalizował dane sekwencjonowania z trzech kohort: dwóch losowych populacji kobiet w ciąży i jednej populacji z historią przedwczesnego porodu. Przeanalizowali sekwencje metagenomiczne Gardnerella z próbek, aby sprawdzić, czy istnieje związek między konkretnymi gatunkami Gardnerella a przedwczesnym porodem.

Choć nie udało się znaleźć „niezbitego dowodu”, dokonano dwóch zaskakujących odkryć.

Najpierw zidentyfikowali na podstawie próbek potencjalny 14. gatunek Gardnerella – przed tymi badaniami zidentyfikowano ich zaledwie 13.

Naukowcy odkryli również, że w większości próbek zawierających bakterie Gardnerella w tym samym mikrobiomie współistniało wiele gatunków Gardnerella: w poszczególnych próbkach znaleziono od dwóch do wszystkich 14 znanych gatunków Gardnerella.

„Zazwyczaj, jeśli gatunek bakterii kolonizuje środowisko, oczekujemy, że wykluczy bliskich krewnych, którzy zajmują tę samą niszę ekologiczną i zużywają te same zasoby” — mówi Callahan. „Często mówię, że w przypadku bakterii wszystko jest możliwe, ale to wciąż jest niezwykłe. Widzieliśmy również, że gdy ogólne obciążenie mikrobiologiczne jest wyższe, Gardnerella stanowi większą część tego obciążenia.

„Dowody na to, że Gardnerella jest powiązana z przedwczesnym porodem, wciąż się gromadzą, ale szczegóły tego związku są złożone. W tej pracy nie znaleźliśmy żadnego szkodliwego gatunku Gardnerella – być może wszystkie są szkodliwe. To jeszcze nie koniec historii”.

Naukowcy mają nadzieję na dalsze badania nad zagadnieniami współistnienia gatunków i składu mikrobiomu.

„Mikrobiom pochwy jest niedoceniany” – mówi Callahan. „Na przykład często dominuje w nim jeden gatunek Lactobacillus, co tworzy środowisko wykluczające inne bakterie. Kiedy tego zabraknie, pojawia się Gardnerella. Jak więc te bakterie oddziałują na siebie?

„Odpowiedzi na te pytania mogą doprowadzić do skuteczniejszych metod leczenia BV i sposobów przewidywania i zapobiegania przedwczesnemu porodowi. Ta praca jest ważnym krokiem w tym procesie”.