Host–microorganism interactions in lung diseases

Abstract

Until recently, the airways were thought to be sterile unless infected; however, a shift towards molecular methods for the quantification and sequencing of bacterial DNA has revealed that the airways harbour a unique steady-state microbiota. This paradigm shift is changing the way that respiratory research is approached, with a clear need now to consider the effects of host-microorganism interactions in both healthy and diseased lungs. We propose that akin to recent discoveries in intestinal research, dysbiosis of the airway microbiota could underlie susceptibility to, and progression and chronicity of lung disease. In this Opinion article, we summarize current knowledge of the airway microbiota and outline how host-microorganism interactions in the lungs and other tissues might influence respiratory health and disease.

Un nouveau concept

“…Quelques études se sont intéressées au mycobiote digestif ou cutané [1,2], très peu ont abordé le mycobiote pulmonaire [3][4][5][6][7]. Pourtant, plusieurs éléments démontrent l'importance de la flore fongique dans les pathologies respiratoires chroniques telles que la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO), l'asthme ou la mucoviscidose : (1) les spores (ou conidies) de champignons sont de petite taille (2 à 10 μm), très facilement inhalées.…”

“…Ils peuvent aussi former des biofilms et induire une résistance aux traitements anti-infectieux. Le concept de mycobiome (incluant le mycobiome pulmonaire) représente aujourd'hui un nouveau champ de recherche en pleine expansion, que les techniques de séquençage haut-débit rendent plus accessible [1,2,15]. Son étroite corrélation avec les pathologies pulmonaires et la réponse immune locale, ainsi qu'avec les mycobiomes des autres sites corporels, commencent à être analysés [1,2].…”

“…Cependant, la dynamique spatiale et temporelle de cette communauté fongique reste peu étudiée et mal connue, tout comme ses consé-quences éventuelles sur la progression de la pathologie respiratoire ou sur la prise en charge thérapeutique [2]. À ce jour, quelques études ont analysé et identifié le mycobiote pulmonaire du sujet sain et/ou les profils de mycobiote modifié (ou dysbiose) caractérisant un contexte pathologique spécifique (asthme, mucoviscidose et transplantation pulmonaire).…”

“…En effet, ces techniques offrent la possibilité théorique d'identifier toutes les espèces fongiques pré-sentes (y compris celles réfractaires à la culture comme Pneumocystis jirovecii) et de générer des données détaillées, précises et sans a priori sur cette communauté microbienne [3][4][5][6][7]. Chez les sujets sains [1,2,4,6], le mycobiote pulmonaire comporte de nombreux champignons issus de l'environnement dont des Aspergillus, des Cladosporium, des Penicillium et beaucoup de levures (Figure 1 Mieux connaître la communauté fongique pulmonaire et son écologie, la comparer avec celle de la communauté bactérienne, permettra de mieux analyser les synergies potentielles entre microorganismes. De nombreuses interactions intra-, inter-espèces, et même inter-règnes (micromycètes-bactéries) ont été démontrées directement et indirectement [2,14].…”

“…Chez les sujets sains [1,2,4,6], le mycobiote pulmonaire comporte de nombreux champignons issus de l'environnement dont des Aspergillus, des Cladosporium, des Penicillium et beaucoup de levures (Figure 1 Mieux connaître la communauté fongique pulmonaire et son écologie, la comparer avec celle de la communauté bactérienne, permettra de mieux analyser les synergies potentielles entre microorganismes. De nombreuses interactions intra-, inter-espèces, et même inter-règnes (micromycètes-bactéries) ont été démontrées directement et indirectement [2,14]. Dans ce contexte, les approches dites de « omique », d'abord essentiellement descriptives, vont être une aide précieuse pour identifier toute interaction potentiellement clé dans le maintien du microbiome pulmonaire du sujet sain ou, à l'inverse, associée à une dysbiose et une pathologie respiratoire [16].…”