Microbiomul intestinal poate alimenta simptomele rinitei alergice: dovezi multi-omice pentru o posibilă axă intestin-nas

Un nou studiu realizat la General Hospital of Northern Theater Command din China și publicat în cadrul programului de cercetare dedicat înțelegerii rolului disbiozei intestinale în rinita alergică a efectuat o analiză integrată multi-omică pentru a caracteriza particularitățile microbiomului intestinal și ale metabolomului la pacienții cu rinită alergică, comparativ cu persoane sănătoase.
Rinita alergică este una dintre cele mai frecvente boli alergice la nivel mondial și se manifestă prin inflamație cronică a mucoasei nazale, cu simptome precum strănut repetat, rinoree apoasă, prurit nazal și obstrucție nazală. Patogeneza include reacții imune de tip Th2, sensibilizare mediată de imunoglobulina E, activarea mastocitelor și inflamație eozinofilică. Cercetările recente indică rolul crucial al semnalelor epiteliale de pericol (de exemplu, IL-25, IL-33, TSLP), al interacțiunilor neuro-imune și al disbiozei microbiene.

Microbiomul intestinal influențează profund homeostazia sistemului imun și modularea inflamației. Dereglările diversității microbiene, scăderea metaboliților cu rol imunomodulator (precum acizii grași cu lanț scurt) și perturbarea metabolismului microbian al aminoacizilor și polifenolilor sunt asociate cu susceptibilitatea la diferite boli alergice. Numeroase studii susțin existența unei „axe intestin-nas”, prin care alterările microbiene de la nivel intestinal pot influența inflamația mucoasei nazale.

Despre studiu

Designul și populația

În cadrul proiectului finanțat de Natural Science Foundation of Liaoning Province (2022–2025), au fost incluși 23 de pacienți cu rinită alergică și 15 controale sănătoase cu vârstă și sex similare. Diagnosticul s-a bazat pe ghidurile ARIA și ghidurile Societății Chineze de Alergologie. Participanții au prezentat teste pozitive pentru imunoglobulina E specifică și simptome clinice caracteristice.

Datele clinice au inclus vârsta, indicele de masă corporală, istoricul de fumat și consum de alcool, istoricul familial, tratamente utilizate, scorul simptomelor nazale (TNSS) și scorul calității vieții (RQLQ). Ambele grupuri au prezentat caracteristici demografice și stil de viață similare, ceea ce a redus posibilitatea existenței unor factori de confuzie.

Colectarea probelor și analiza microbiomului

Probe fecale au fost colectate și secvențiate prin analiza genei 16S rRNA. Procesarea bioinformatică a inclus:

• filtrare de calitate,
• detecția variantelor ampliconice (ASV) prin DADA2,
• eliminarea secvențelor chimerice,
• anotarea taxonomică folosind baza de date SILVA 138.

Au fost calculate indici de diversitate alfa (specii observate, Chao1, Shannon, Simpson, PD-whole-tree) și beta (Bray-Curtis, Jaccard, UniFrac ponderat și neponderat), iar diferențele dintre grupuri au fost evaluate prin PERMANOVA. Analizele diferențiale au fost realizate prin LEfSe (LDA > 2, P < 0,05).

Analiza metabolomică

Profilarea metaboliților fecali a fost realizată prin UHPLC-QTOF-MS, cu analiză în moduri pozitive și negative. Procesarea datelor a inclus:

• alinierea și normalizarea vârfurilor,
• PCA și OPLS-DA pentru verificarea separării între grupuri,
• identificarea metaboliților diferențiali (VIP > 1, FC ≥ 1,5 sau ≤ 0,667, P < 0,05),
• cartografierea metaboliților pe căi metabolice KEGG.

Analiza statistică

Datele au fost analizate cu teste parametrice sau neparametrice în funcție de distribuție, iar asocierea dintre microbi și metaboliți a fost evaluată prin corelații Spearman cu ajustare FDR.

Rezultate

Caracteristicile populației

• Vârsta mediană: 37 ani la pacienți vs. 35 ani la controale.
• Distribuție de sex similară (47,8% bărbați în grupul cu rinită alergică).
• Scorurile clinice au confirmat un impact alergic semnificativ (TNSS median 5; RQLQ median 42).

Structura microbiomului intestinal

La nivel de încrengătură, pacienții au prezentat:

• creșterea semnificativă a Fusobacteriota – asociată cu inflamație,
• scăderea Verrucomicrobiota, din care face parte Akkermansia muciniphila, producător important de acizi grași cu lanț scurt.

La nivel de gen, s-au observat:

• reducerea profundă a producătorilor de acizi grași cu lanț scurt precum Faecalibacterium, Ruminococcus și Roseburia,
• creșterea genurilor potențial proinflamatorii, precum Fusobacterium și Collinsella.

Analiza LEfSe a evidențiat familiile Ruminococcaceae și Lachnospiraceae drept caracteristice persoanelor sănătoase, iar Bacillales și Synergistetes drept specifice pacienților.

Diversitatea microbiomului

• Nu au fost identificate diferențe semnificative ale diversității alfa.
• Diversitatea beta a arătat separare semnificativă între grupuri în funcție de Bray-Curtis, Jaccard și UniFrac neponderat.
• Diferențele sunt influențate în special de taxoni rari, nu de speciile dominante.

Modificări metabolice

Analiza OPLS-DA a demonstrat o separare clară între pacienți și controale. Metaboliții diferențiali cu putere discriminativă ridicată au inclus:

• Maltol (aria de sub curbă 0,841),
• 4-Coumaric acid (aria de sub curbă 0,852),
• compuși derivați din indoli (precursori ai semnalizării AhR),
• metaboliți implicați în biosinteza acizilor grași nesaturați, în metabolismul steroidic și în glicoliză.

Corelații microb-metabolit

Analiza corelațiilor a evidențiat legături semnificative între producătorii de acizi grași cu lanț scurt și metaboliți cu rol imunomodulator.

• Faecalibacterium – corelație pozitivă cu compuși fenolici (de exemplu, D-phenyllactic acid).
• Ruminococcus – corelație pozitivă cu dipeptidul Asp-Glu și metaboliți aromatici.
• Olsenella – corelație pozitivă cu epinefrină.

Aceste interacțiuni sugerează o perturbare a axei imunomodulatoare microb-metabolit, relevantă pentru inflamația nazală.

Concluzii

Studiul evidențiază un profil distinct de disbioză intestinală și disfuncție metabolică la pacienții cu rinită alergică. Scăderea bacteriilor producătoare de acizi grași cu lanț scurt, creșterea taxonilor proinflamatori și modificările metabolice semnificative indică existența unei conexiuni între microbiomul intestinal și inflamația mucoasei nazale.

Aceste date susțin existența unui ax intestin-nas, prin care metaboliții microbieni pot influența reactivitatea imună sistemică și susceptibilitatea la inflamație alergică.

Intervențiile orientate către modularea microbiomului – precum probioticele, prebioticele sau terapiile bazate pe acizi grași cu lanț scurt – ar putea reprezenta strategii terapeutice promițătoare pentru rinită alergică. Studii viitoare de tip longitudinal și investigații mecanistice sunt necesare pentru a clarifica relațiile cauzale și pentru a evalua aplicabilitatea clinică.