Studie identifierar bakterier kopplade till för tidig förlossning

Forskare vid North Carolina State University har upptäckt att flera arter av Gardnerella, bakterier som ibland förknippas med bakteriell vaginos (BV) och för tidig förlossning, kan samexistera i samma vaginala mikrobiom. Resultaten, som publiceras i tidskriften mSystems, bidrar till en växande förståelse av Gardnerellas inverkan på människors hälsa.

Gardnerella är en grupp anaeroba bakterier som är vanliga i vaginans mikrobiom. Förhöjda nivåer av dessa bakterier är ett kännetecken för BV och är förknippade med en ökad risk för för tidig födsel, men de förekommer även hos kvinnor utan tecken på sjukdomen.

"Vi försökte förstå mångfalden inom Gardnerella", säger Ben Callahan, docent i befolkningshälsa och patobiologi vid North Carolina State University och medförfattare till artikeln.

"Forskare har bara nyligen börjat studera enskilda arter av Gardnerella, så vi vet ännu inte om olika arter kan ha olika hälsoeffekter. Vårt huvudmål var att studera Gardnerellas ekologi."

En unik utmaning med vaginal mikrobiomsekvensering är att alla prover huvudsakligen består av värd-DNA, vilket gör mikrobiell datautvinning dyrare och mer arbetsintensiv. Forskargruppens första uppgift var att utveckla en metod som skulle möjliggöra identifiering av olika Gardnerella-arter från mikrobiomdata.

”De verktyg som finns tillgängliga för att studera det vaginala mikrobiomet behandlar alla Gardnerella-arter som en enda art”, säger Hannah Berman, postdoktor vid North Carolina State University och huvudförfattare till artikeln. ”För att göra detta arbete var vi tvungna att bygga vår egen databas över Gardnerella-genom och utveckla en metod för att identifiera olika arter av Gardnerella. Förhoppningsvis kommer detta också att göra det möjligt för fler forskare att studera Gardnerella-arternas mångfald.”

Forskargruppen undersökte sekvenseringsdata från tre kohorter: två slumpmässiga populationer av gravida kvinnor och en population med en historia av för tidig födsel. De analyserade de metagenomiska sekvenserna av Gardnerella från proverna för att se om det fanns ett samband mellan specifika Gardnerella-arter och för tidig födsel.

Även om de inte hittade den "rykande pistolen" gjorde de två överraskande upptäckter.

Först identifierade de en potentiell 14:e art av Gardnerella bland proverna – före detta arbete hade endast 13 arter identifierats.

De fann också att i de flesta prover som innehöll Gardnerella samexisterade flera Gardnerella-arter i samma mikrobiom: mellan två och alla 14 kända Gardnerella-arter hittades i individuella prover.

"Vanligtvis, om en bakterieart koloniserar en miljö, förväntar vi oss att den ska exkludera nära släktingar som upptar samma ekologiska nisch och konsumerar samma resurser", säger Callahan. "Jag säger ofta att med bakterier är allt möjligt, men det är fortfarande ovanligt. Vi såg också att när den totala mikrobiella belastningen är högre, utgör Gardnerella en större del av den belastningen."

"Bevisen fortsätter att ackumuleras för att Gardnerella är kopplat till för tidig födsel, men detaljerna i detta samband är komplexa. I detta arbete hittade vi inte en enda skadlig art av Gardnerella – kanske är de alla skadliga. Detta är långt ifrån slutet på historien."

Forskarna hoppas kunna studera frågor om arters samexistens och mikrobiomens sammansättning ytterligare.

"Det vaginala mikrobiomet är underskattat", säger Callahan. "Till exempel domineras det ofta av en art av Lactobacillus, vilket skapar en miljö som exkluderar andra bakterier. När den är borta finns Gardnerella där. Så hur interagerar dessa bakterier?"

"Svar på dessa frågor kan leda till effektivare behandlingar för BV och sätt att förutsäga och förebygga för tidig födsel. Detta arbete är ett viktigt steg i den processen."