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44th European Cystic Fibrosis Conference

Die zentrale Rolle der geringabundanten Bakterien im frühkindlichen Atemwegsmikrobiom

Pneumologie
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Das Lungenmikrobiom spielt eine große Rolle in der Atemwegsgesundheit, vor allem bei Krankheiten wie der Mukoviszidose (CF). Das kürzlich entwickelte Softwaretool „raspir“ ermöglicht die Bestimmung fast aller Arten in einer bakteriellen Lebensgemeinschaft – Ergebnisse einer In-silico-Analyse von Metagenomdaten pädiatrischer CF-Patienten zeigen deren Bedeutung. Mithilfe dieses Tools können zukünftig wichtige Faktoren, die das gesamte Mikrobiom beeinflussen, wie zum Beispiel ein probiotischer Behandlungsansatz, genau untersucht werden.

In der kulturunabhängigen mikrobiellen Diagnostik wird die gesamte DNA einer Patientenprobe isoliert, fragmentiert, sequenziert, und die DNA-Fragmente werden gegen eine Datenbank mit bakteriellen Referenzgenomen kartiert. Das Ziel ist die Bestimmung der mikrobiellen Lebensgemeinschaft in einem Organ wie zum Beispiel in den Atemwegen. Die Herausforderung ist, dass viele Mikroben kurze genetische Sequenzen mit Mikroben innerhalb ihrer Lebensgemeinschaft und mit weiteren Einträgen in der Referenzdatenbank teilen. Fehlerhafte Kartierungen der biologischen DNA-Fragmente auf homologe Sequenzen in der Referenzdatenbank führen zum falschpositiven Nachweis von bakteriellen Spezies, die in Wirklichkeit in der Probe garnicht existieren. Um den Anteil dieser falschpositiven Treffer zu minimieren, legen die Auswertepipelines einen Grenzwert fest, um nur Aussagen über die mit Sicherheit vorhandenen hochabundanten Bakterien zu treffen, also den Bakterien, die kumulativ einen Anteil von 90–99% der Lebensgemeinschaft ausmachen. Jedoch gehen dabei wichtige Informationen über die geringabundanten Spezies verloren.

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