Интегративный анализ оральных грибковых сообществ среди групп по уровням нагрузки у пациентов с положительным результатом Xpert

Пневмония, полученная в сообществе (ППС), является одной из самых распространенных причин смерти среди детей. Получение образцов из нижних дыхательных путей у детей с ППС до сих пор представляет собой сложную задачу. В этом многопрофильном исследовании приняли участие 198 детей с ППС, которым показана фибробронхоскопия. Были собраны назофарингеальные аспираты и жидкость бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ) для целевой секвенирования следующего поколения (tNGS) и секвенирования 16S рибосомной РНК (рРНК) для сравнения патогенов и микробиоты. Сначала сравнивались разнообразия микробиоты между верхними и нижними дыхательными путями. Затем анализировалось разнообразие микробиоты нижних дыхательных путей среди различных групп патогенов и групп исхода. Высокая согласованность была наблюдена между первым патогеном, обнаруженным в верхних и нижних дыхательных путях у детей с ППС по tNGS. Индексы разнообразия были выше в верхних дыхательных путях, чем в нижних дыхательных путях у детей с ППС. Индексы богатства верхних дыхательных путей были выше в группе с постоянными ведущими патогенами между верхними и нижними дыхательными путями. Инфекция была связана с уменьшением разнообразия микробиоты нижних дыхательных путей по сравнению с группами бактерий и вирусов. Группа с кислородом показала более высокую распространенность, с наибольшей репрезентативной микробиотой в этой группе.

Гипертензия и диабет становятся все более частыми причинами заболеваемости и смертности в странах Африки к югу от Сахары, однако данные на уровне сельских сообществ остаются ограниченными. Национальные опросы часто скрывают местные различия, что затрудняет целенаправленное профилактическое вмешательство. Мы провели популяционное кросс-секционное исследование в Kakum-Kombewa, округ Сиая, Кения (декабрь 2024 - июнь 2025). Многоступенчатое выборочное исследование выявило 816 домохозяйств, что дало 1,046 участников в возрасте 18 лет и старше. Участники прошли обследование на наличие артериального давления, уровня глюкозы в крови и антропометрических показателей. Лица с положительными результатами были направлены в связанные первичные медицинские учреждения для подтверждения диагноза. Распространенность оценивалась с использованием описательной статистики, а ассоциации анализировались с помощью тестов хи-квадрат и обобщенных линейных моделей. Распространенность известной гипертензии, диабета и сопутствующей патологии составила 13.9%, 8.7% и 4.9% соответственно. Подтверждение диагноза выявило дополнительные 4.2% новых случаев гипертензии, 2.3% новых случаев диабета и 2.5% новых случаев сопутствующей патологии, что дало общие оценочные показатели распространенности 18.1% (95% ДИ: 15.8-20.6), 11.0% (95% ДИ: 9.2-13.1) и 7.4% (95% ДИ: 5.9-9.2). Факторы риска включали возраст 50 лет и старше, избыточный вес / ожирение, центральное ожирение, семейный анамнез и физическую неактивность. Женский пол, центральное ожирение, низкая физическая активность и семейный анамнез оставались значимыми предикторами в многовариантных моделях. Это исследование выявляет значительное бремя как известной, так и ранее не диагностированной гипертензии и диабета в сельской местности Западной Кении. Скрининг на уровне сообщества, за которым следуют направление и подтверждающее тестирование, были эффективными для выявления новых случаев и определения плохого контроля заболевания у лиц с ранее поставленным диагнозом. Укрепление рутинного скрининга НБП и связи с первичной медициной может улучшить раннее выявление и управление в аналогичных сельских условиях.

Пациенты с раком находятся под значительно более высоким риском сепсиса, который связан с существенно увеличенной заболеваемостью и смертностью. Однако внутренние молекулярные механизмы, приводящие к восприимчивости к сепсису в этой группе высокого риска, остаются неясными. Глюкозозависимый белок 78 (GRP78), главный регулятор стресса эндоплазматического ретикулума, аномально экспрессируется в избытке и участвует в трансформации клеточной мембраны и экстрацеллюлярном выбросе, обусловленных микроокружением опухоли и противораковыми терапиями. На сегодняшний день ни одно клиническое когортное исследование не установило прямую причинно-следственную связь между дисрегуляцией GRP78 и исходами сепсиса или смертностью у пациентов с раком. Настоящий обзор, таким образом, в основном опирался на косвенные данные из in vitro исследований, моделей на животных и неклинических когорт с сепсисом. Несмотря на эти ограничения, данное исследование выдвинуло гипотезу, что дисрегуляция GRP78 может увеличивать восприимчивость к сепсису через два конвергентных механизма: i) содействие вторжению патогенов через GRP78 на поверхности клеток, который служит критическим корецептором для специфических вирусов и грибов Mucorales, и ii) координацию иммуносупрессии через секретированный GRP78, что снижает врожденные иммунные ответы. Прямые доказательства функции GRP78 на поверхности клеток в качестве рецептора для адгезии бактерий ограничены; его вклад в бактериальный сепсис, преобладающую клиническую форму, в основном косвенный и обусловлен воспалительной дисрегуляцией, нарушением фагоцитоза и разрушением барьеров. Настоящий обзор предоставил предварительную теоретическую основу для будущих исследований, касающихся восприимчивости к сепсису, опосредованной GRP78 у пациентов с раком, с гипотетическими последствиями для стратификации риска и целевых вмешательств, ожидая специализированной клинической валидации в онкологических когортных исследованиях.

Микробиомы и их окружающая среда формируют сложные взаимосвязанные экосистемы. Микробные виды внутри микробиома, с одной стороны, конкурируют за ресурсы, а с другой — обмениваются важными метаболитами, поддерживающими их выживание. Эти взаимодействия зависят от генетического репертуара микроорганизмов, условий окружающей среды и доступности питательных веществ. Мы разработали EcoGS (http://www.github.com/KaletaLab/EcoGS) — инструмент метаболического моделирования, предназначенный для предсказания экологических взаимодействий между парами микробов. Применение EcoGS к микробиомам двух различных человеческих когорт показало переход от совместных к эксплуататорским экологическим взаимодействиям, связанным с увеличением потребления простых сахаров (глюкозы и фруктозы) у диабетиков и людей, ведущих индустриализированный образ жизни. С другой стороны, употребление кобаламина (витамина B12), фитонандиона (витамина K1) и биотина (витамина B7) и других соединений было связано с увеличением уровня сотрудничества в кишечном микробиоме. Мы пришли к выводу, что обилие простых сахаров как источника энергии снижает необходимость сотрудничества между микробами, тем самым увеличивая конкуренцию и враждебность между членами микробиома. Более того, наше исследование предлагает несколько соединений, таких как урат, дезоксаденозин, дезоксигуанозин и гипоксантин, для in vitro тестов на валидацию в качестве диетических вмешательств, которые могут восстановить экологический баланс в сообществе. EcoGS служит ценным инструментом для изучения динамики микробиома и их связи с изменениями в окружающей среде и болезнями.

Состав бактериального микробиома, связанного с семенами, может отражать эволюционные связи хозяев, что соответствует паттерну филосимбиоза. Хотя машинное обучение открывает новые возможности для предсказания составов микробных сообществ, существующие модели часто требуют предварительных микробных профилей или экологических переменных, что ограничивает их применение для необразцов хозяев. В данном исследовании мы проверили, могут ли последовательности внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS) ядерных растений, использованные как маркер родства хозяев, предсказать бактериальные сообщества, связанные с семенами, на уровне видов, используя данные по 16S рРНК от 61 вида растений. Мы представили индивидуально адаптированные модели машинного обучения, которые используют расстояния Хэмминга на основе последовательностей для улавливания родства растений-хозяев. Среди протестированных моделей модель на основе расстояний Хэмминга и метода ближайших соседей (HD-KNN) достигла наивысшей предсказательной точности в целом, обеспечив среднюю дивергенцию Янгера-Шеннона (JSD) 0.276 между наблюдаемыми и предсказанными профилями микробиома. HD-KNN показала особенно хорошие результаты в плотно sampled группах хозяев, включая Brassicaceae и Poaceae, где были доступны близкородственные эталонные виды. В отличие от этого, модель на основе расстояний Хэмминга и регрессии гауссовского процесса (HD-GPR) продемонстрировала несколько лучшие результаты для филогенетически изолированных видов, что указывает на то, что эффективность модели зависит от представительства хозяев в обучающем наборе данных. Наша структура демонстрирует, что полученное из ITS ядерных растений родство хозяев несет частичный предсказательный сигнал для состава бактериального микробиома, связанного с семенами. Эти результаты создают основу для моделирования предсказаний бактериальных сообществ, связанных с семенами, с низким уровнем входных данных и могут помочь приоритизировать предсказания микробиома для необразованных видов растений, когда доступны близкородственные эталонные виды. Однако наши выводы строго ограничены бактериальными сообществами, связанными с семенами, и не должны быть напрямую обобщены на грибковые сообщества или другие растительные компартменты, такие как ризосфера или филосфера, которые могут формироваться под влиянием различных механизмов экологической фильтрации.

Трансляция кишечных бактерий в кровоток является путем инфекции для позднего сепсиса (ПС) у недоношенных детей, подчеркивая потенциал профилирования фекальной микробиоты для ранней стратификации риска. Наша цель заключалась в выявлении и валидации специфических сигнатур кишечной микробиоты для ПС. Пятьдесят восемь недоношенных детей (срок гестации < 30 недель) с подтвержденным микробиологическим анализом ПС (исключая коагулазонегативные стафилококки) были сопоставлены с контрольной группой (1:1) в трех когортах (Открытие (DC) = 18; Валидация 1 и 2; VC1 = 12, VC2 = 28). Фекальные образцы, собранные до 10 дней до начала ПС, подвергались секвенированию гена 16S рРНК. Сравнивались микробный состав, разнообразие и дискриминационные таксоны среди подгрупп ПС. Модели Random Forest (RF) были обучены в DC и валидированы в VC1/VC2. Вариация микробиоты в значительной степени объяснялась патогеном ПС (R = 17%, <0.001). У детей с нестафилококковым ПС наблюдалось временное увеличение относительной абундантности. Модель RF, различающая ПС и контрольную группу, показала наивысшую дискриминационную способность (AUC = 0.99/0.78/0.61 для DC/VC1/VC2) по сравнению с нестафилококковым ПС (AUC = 0.96/0.46/0.41). Наши результаты показывают значительные сдвиги микробиоты, предшествующие ПС, с более высокой дискриминационной способностью по сравнению с нестафилококковым ПС. Хотя специфическая для патогена микробиота может предложить дополнительную клиническую ценность, сниженная производительность валидации подчеркивает ограниченную обобщаемость и подчеркивает необходимость дальнейших исследований перед клиническим применением.