ICS-gebruik resulteert in diverse veranderingen in longmicrobioom

Er is steeds meer bewijs dat inhalatiecorticosteroïd (ICS) via meerdere mechanismen resulteert in veranderingen van het longmicrobioom. In een studie die in het blue journal verscheen, is voor de eerste keer op een longitudinale, gerandomiseerde en gecontroleerde wijze het effect van ICS-gebruik op het microbioom van de onderste luchtwegen in kaart gebracht.

Vanwege hun talloze effecten op het immuunsysteem zijn glucocorticoïden in staat om zowel infecties te vergemakkelijken als de uitkomsten daarvan te verbeteren. Een langdurige behandeling met orale glucocorticoïden is een bekende risicofactor voor infecties, zoals Pneumocystis-pneumonie. Glucocorticoïden dienen echter ook als aanvullende behandeling voor ernstige Pneumocystis-pneumonie, COVID-19-pneumonie en COPD-exacerbaties.

ICS-gebruik

Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar de biologische mechanismen die ten grondslag liggen aan het verband tussen langdurig ICS-gebruik en het risico op pneumonie bij COPD. Mogelijk mechanismen zijn een afgenomen interferon (IFN)-respons op virussen, remming van de door macrofagen gemedieerde klaring van bacteriën en een downregulatie van belangrijke oppervlaktemoleculen. Bovendien kan ICS antimicrobiële peptiden onderdrukken, wat in muizen blijkt te resulteren in een expansie van streptokokken. Bovendien zijn lagere niveaus van sommige antimicrobiële peptiden, zoals cathelicidine, gerelateerd aan ernstiger COPD-exacerbaties.
In sputummonsters gaat ICS-gebruik gepaard met een verhoogde bacteriële belasting en verminderde alfa-diversiteit met een verhoogde abundantie van Proteobacteria. Dat bacterierijk omvat verschillende veelvoorkomende respiratoire pathogenen, zoals Haemophilus- en Moraxella-soorten.

Tegengestelde effecten

De anti-inflammatoire effecten van ICS kunnen tegengestelde effecten hebben op zowel het longmicrobioom, als de vatbaarheid voor respiratoire pathogenen. Zo resulteert ICS-gebruik in een afgenomen productie van slijm in de luchtwegen, wat de klaring verbetert en de beschikbaarheid van bacteriële voedingsstoffen vermindert. Dit kan leiden tot een verminderde bacteriële belasting en een verminderde vatbaarheid voor respiratoire pathogenen.
Daar staat tegenover dat de effecten van ICS op antibacteriële peptiden kunnen leiden tot een toegenomen bacteriegroei, een afgenomen diversiteit van de bacteriën en een toegenomen vatbaarheid voor pathogenen.

Gerandomiseerde gecontroleerde studie

Tot nu toe ontbraken gerandomiseerde gecontroleerde studies naar de longitudinale veranderingen in de microbiota van de onderste luchtwegen bij ICS-gebruik. In een recente gerandomiseerde studie zijn de effecten van ICS in combinatie met een langwerkende bèta-2-agonist (LABA) vergeleken met alleen LABA op het longmicrobioom bij patiënten met stabiele COPD.
De gegevens wijzen erop dat het verlies van de diversiteit van de microbiële gemeenschap een belangrijke factor kan zijn in de respons op luchtwegverwijders. Bovendien waren in de fluticason/salmeterol-groep vanaf baseline meer microbiële verschuivingen opgetreden dan in de formoterol- en budesonide/formoterol-groepen.
De auteurs vonden geen vergelijkbare trends in de budesonide/formoterol-groep. Dit wijst erop dat sommige van deze waarnemingen specifiek kunnen zijn voor de steroïd- of LABA-formulering in plaats van dat ze klasse-effecten betreffen.

Reactie in editorial

In hetzelfde tijdschrift verscheen een commentaar. Glucocorticoïden hebben via meerdere mechanismen invloed op het immuunsysteem. Bovendien blijkt ICS-gebruik door patiënten met stabiele COPD zowel voor- als nadelen te hebben. Daarom is het niet verrassend dat in de onderzochte longmicrobioom-monsters geen duidelijk uniform ICS-geassocieerd signaal is gevonden.
Desalniettemin brengt deze publicatie het veld van interventiestudies naar het longmicrobioom bij mensen vooruit. Dat in deze studie op een longitudinale, gerandomiseerde gecontroleerde wijze monsters van het microbioom in de onderste luchtwegen zijn genomen bij patiënten met matige of ernstige COPD, is een grote prestatie.
Bij het verminderen van de risico’s en het maximaliseren van de voordelen van ICS-gebruik kan een gepersonaliseerde benadering gebaseerd op het microbioom ons helpen te begrijpen wie het meeste baat heeft bij ICS-gebruik.

Referenties:

1. Leitao Filho FS, Takiguchi H, Akata K, et al. Effects of Inhaled Corticosteroid/Long-Acting β2-Agonist Combination on the Airway Microbiome of Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Randomized Controlled Clinical Trial (DISARM). Am J Respir Crit Care Med. 2021;204:1143-1152.,
2. Singh S, Pragman AA, Segal LN. Balancing Benefits and Risks: Do Inhaled Corticosteroids Modify the Lung Microbiome? Am J Respir Crit Care Med. 2021;204:1117-1119.

Lees meer over: