Upper respiratory tract bacterial microbiome features associated with Streptococcus pneumoniae colonisation, environmental and demographic factors among older children in a rural setting in The Gambia
Diese Längsschnittstudie an gesunden älteren Kindern im ländlichen Gambia charakterisiert das Mikrobiom der oberen Atemwege als von *Streptococcus* und *Prevotella* dominiert mit hoher zeitlicher Instabilität, wobei sie aufzeigt, dass die *S. pneumoniae*-Kolonisation mit einer geringeren Diversität, spezifischen bakteriellen Ko-Okkurrenzen und Umweltfaktoren wie Alter und Jahreszeit assoziiert ist, während sie gleichzeitig *Granulicatella* und *Filifactor* als potenzielle Beitragszahler zur Kolonisationsresistenz identifiziert.
Die Luft, die wir atmen, ist niemals leer. In der Nase und im Rachen jedes Menschen lebt eine geschäftige Gemeinschaft mikroskopisch kleiner Bakterien, ein verborgenes Ökosystem, das mitentscheidet, ob wir gesund bleiben oder krank werden. Unter diesen Bewohnern befindet sich ein Bakterium namens Streptococcus pneumoniae. Es ist ein Meister der Tarnung, der oft unauffällig in den Rachen gesunder Menschen lebt, ohne Schaden anzurichten, doch es besitzt das Potenzial, gefährlich zu werden und schwere Lungenentzündungen, Meningitis und Sepsis zu verursachen. Wissenschaftler wissen schon lange, dass die Mischung der Bakterien rund um diesen Erreger entscheidend ist; eine belebte, vielfältige Nachbarschaft von Mikroben kann den Unruhestifter manchmal in Schach halten, während eine weniger vielfältige Gemeinschaft es ihm ermöglichen könnte, die Oberhand zu gewinnen. Zu verstehen, wie diese Gemeinschaften entstehen, sich verändern und interagieren, ist entscheidend, insbesondere für Kinder, die als Hauptüberträger fungieren und diese Bakterien zwischen sich und den jüngsten, verletzlichsten Mitgliedern der Gesellschaft weitergeben.
Jahrelang haben sich Forscher stark auf Säuglinge und Kleinkinder konzentriert, die Gruppe, die am stärksten von schweren Krankheiten bedroht ist. Ältere Kinder, jene zwischen fünf und vierzehn Jahren, bleiben jedoch ein Rätsel. Diese Schulkinder sind die Torwächter der Atemwegsgesundheit; sie dienen als Reservoir, das Bakterien an jüngere Kinder weitergeben kann, doch ihre internen mikrobiellen Landschaften waren weitgehend unkartiertes Gebiet, insbesondere im ländlichen Afrika. Um diese Lücke zu schließen, reiste ein Team von Wissenschaftlern in eine ländliche Gemeinde in Gambia, um die Rachen von 134 gesunden Kindern zu untersuchen. Im Laufe von zwei Jahren besuchten sie diese Kinder achtmal und sammelten Proben, um zu sehen, welche Bakterien dort lebten und wie sich die Gemeinschaft mit den Jahreszeiten und dem Älterwerden der Kinder veränderte.
Die Forscher fanden heraus, dass der obere Atemtrakt dieser älteren Kinder von zwei Hauptgruppen von Bakterien dominiert wird: Streptococcus und Prevotella. Während die spezifische Mischung der Bakterien im Rachen eines einzelnen Kindes überraschend instabil war und sich oft von einem Besuch zum nächsten änderte, wurde die gesamte Gemeinschaftsstruktur stark durch zwei Faktoren geprägt: das Alter des Kindes und die Jahreszeit. Mit zunehmendem Alter der Kinder änderten sich die Arten der Bakterien, die sie in sich trugen. Jüngere Kinder in der Studie trugen wahrscheinlicher bestimmte Bakterien wie Haemophilus und Moraxella, während diese seltener wurden, als die Kinder älter wurden. Umgekehrt nahmen andere Arten von Bakterien mit dem Alter zu. Auch die Jahreszeiten spielten eine große Rolle. Während der Trockenzeit, die staubige Winde in die Region bringt, verschob sich die Bakteriengemeinschaft hin zu mehr grampositiven Bakterien, einer breiten Kategorie, zu der die Streptococcus-Familie gehört. In der Regenzeit war die Mischung anders, mit einer ausgewogeneren Präsenz verschiedener Bakterientypen.
Vielleicht war die bedeutendste Entdeckung die Anwesenheit von Streptococcus pneumoniae selbst. Die Studie bestätigte, dass dieses Bakterium in dieser Altersgruppe sehr verbreitet ist und in etwa 41 Prozent der gesammelten Proben gefunden wurde – eine Rate, die derjenigen ähnlich ist, die vor Beginn der flächendeckenden Impfprogramme beobachtet wurde. Die Forscher beobachteten, dass die gesamte Vielfalt der Bakteriengemeinschaft geringer war, wenn dieses Bakterium vorhanden war. Es wurde auch zusammen mit höheren Mengen an Moraxella und Haemophilus gefunden. Noch wichtiger ist, dass die Studie spezifische Bakterien identifizierte, die anscheinend als Barriere gegen Streptococcus pneumoniae fungieren. Wenn die Bakterien Granulicatella und Filifactor in hohen Zahlen vorhanden waren, war die Wahrscheinlichkeit, dass die Kinder den gefährlichen Pneumokokken trugen, deutlich geringer. Dies deutet darauf an, dass diese beiden Bakterien Teil des natürlichen Abwehrsystems des Körpers sein könnten, indem sie auf eine Weise um Platz oder Ressourcen konkurrieren, die den Erreger in Schach hält.
Die Studie hob auch hervor, wie die Umgebung diese unsichtbaren Gemeinschaften formt. Kinder, die in Haushalten mit Vieh leben, trugen wahrscheinlicher Campylobacter, ein Bakterium, das häufig in Tieren vorkommt, während diejenigen mit Haustieren ein höheres Niveau an Megasphaera aufwiesen. Die Ergebnisse zeichnen das Bild eines dynamischen Ökosystems, in dem Alter, Wetter und das tägliche Leben Spuren in den Bakterien hinterlassen, die in unseren Atemwegen leben. Obwohl die Forscher den genauen Mechanismus nicht bestimmen konnten, durch den Granulicatella und Filifactor Streptococcus pneumoniae fernhalten, bietet ihre Entdeckung eine neue Richtung für die zukünftige Wissenschaft. Sie legt nahe, dass der Schutz oder die Stärkung dieser hilfreichen Bakterien ein Weg sein könnte, die Ausbreitung gefährlicher Infektionen auf natürliche Weise zu reduzieren, und bietet einen potenziellen Weg zur Gesundheit, der auf den eigenen mikrobiellen Nachbarn des Körpers basiert statt nur auf Medizin.
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