<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Fungal diseases affect over 300 million people worldwide each year and cause over 1.6 million deaths. Even with such a high prevalence of fungal infections, relatively few fungal species are pathogens, and invasive fungal infections are rarely diagnosed in healthy subjects. Comparative analyses of mycobiomes reveal that the human organism is colonized by specific fungi soon after birth, and the quantitative and qualitative composition of the mycobiota changes throughout life. In recent years, correlations between the mycobiome structure and health status, also in disease conditions, have been analyzed at the level of fungus-mycobiome-host interactions. The relationship between the colonized area of the human body defined as anatomical location, and fungal species specific for this area, indicates a strong selective pressure that promotes the growth of species specific for a given ecological niche within the organism. Another issue is the validation and standardization of mycobiome analysis methods. In this respect, metagenomic sequencing methods are currently arousing considerable interest. The review presents the current knowledge about the mycobiome in physiological and disease states induced by the dysbiosis of the existing microbiome. The methods and diagnostic challenges in the quantitative and qualitative analysis of mycobiomes are discussed as well.
1. Introduction. 2. Mycobiome in health and disease states. 2.1. Pulmonary mycobiome. 2.2. Intestinal mycobiome. 2.3. Skin mycobiome. 2.4. Mycobiome and neurological disorders. 2.5. Environmental mycobiome. 3. Mycobiome studies in clinical practice. 4. Analysis of mycobiomes: methodologies and challenges. 4.1. Sample processing. 4.2. Amplicon sequencing. 4.3. Metagenomic sequencing. 4.4. Bioinformatics challenges. 5. Summary
</abstract>

Fungal diseases affect over 300 million people worldwide each year and cause over 1.6 million deaths. Even with such a high prevalence of fungal infections, relatively few fungal species are pathogens, and invasive fungal infections are rarely diagnosed in healthy subjects. Comparative analyses of mycobiomes reveal that the human organism is colonized by specific fungi soon after birth, and the quantitative and qualitative composition of the mycobiota changes throughout life. In recent years, correlations between the mycobiome structure and health status, also in disease conditions, have been analyzed at the level of fungus-mycobiome-host interactions. The relationship between the colonized area of the human body defined as anatomical location, and fungal species specific for this area, indicates a strong selective pressure that promotes the growth of species specific for a given ecological niche within the organism. Another issue is the validation and standardization of mycobiome analysis methods. In this respect, metagenomic sequencing methods are currently arousing considerable interest. The review presents the current knowledge about the mycobiome in physiological and disease states induced by the dysbiosis of the existing microbiome. The methods and diagnostic challenges in the quantitative and qualitative analysis of mycobiomes are discussed as well.
1. Introduction. 2. Mycobiome in health and disease states. 2.1. Pulmonary mycobiome. 2.2. Intestinal mycobiome. 2.3. Skin mycobiome. 2.4. Mycobiome and neurological disorders. 2.5. Environmental mycobiome. 3. Mycobiome studies in clinical practice. 4. Analysis of mycobiomes: methodologies and challenges. 4.1. Sample processing. 4.2. Amplicon sequencing. 4.3. Metagenomic sequencing. 4.4. Bioinformatics challenges. 5. Summary

Human Mycobiome In Normobiosis And Dysbiosis States Characteristics And Analysis Methods

Advancements of Microbiology

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

<trans-abstract xml:lang="pl" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Choroby grzybicze dotykają rocznie ponad 300 milionów ludzi na całym świecie, powodując ponad 1,6 miliona zgonów. Nawet przy tak wysokim współczynniku chorobowości infekcji grzybiczych, stosunkowo niewiele gatunków grzybów jest patogenami, a inwazyjne infekcje grzybicze u zdrowych osób są rzadkością. Analizy porównawcze mykobiomów ujawniają, że ludzki organizm kolonizowany jest przez odpowiednie grzyby wkrótce po urodzeniu, a ilościowy i jakościowy skład tej mykobioty zmienia się w trakcie życia. W ostatnich latach prowadzone są analizy korelacji między strukturą mykobiomu i stanem zdrowia, jak również w kontekście stanów chorobowych, na poziomie interakcji grzyb-mykobiom-gospodarz. Zależność pomiędzy zasiedlanym przez grzyby obszarem ludzkiego ciała tzw. lokalizacją anatomiczną, a swoistymi dla tego obszaru gatunkami grzybów, pozwala wnioskować o istnieniu silnej presji selekcyjnej wybiórczo promującej rozwój gatunków swoistych dla danej niszy ekologicznej w obrębie organizmu. Inną kwestię stanowi walidacja i standaryzacja metod analizy mykobiomów. W tym aspekcie szczególnym zainteresowaniem cieszą się obecnie metody sekwencjonowania metagenomicznego. W tej pracy została zaprezentowana aktualna wiedza na temat mykobiomu w stanach fizjologicznych i chorobowych mających źródło w dysbiozie ukształtowanego już mikrobiomu. Omówione zostały również metody i wyzwania diagnostyczne w ilościowej i jakościowej analizie mykobiomów.
1. Wprowadzenie. 2. Mykobiom w zdrowiu i chorobie. 2.1. Mykobiom płuc. 2.2. Mykobiom jelit. 2.3. Mykobiom skóry. 2.4. Mykobiom a zaburzenia neurologiczne. 2.5. Mykobiom środowiskowy. 3. Badania nad mykobiomem w praktyce klinicznej. 4. Analiza mykobiomów: metodologie i wyzwania. 4.1. Przetwarzanie próbki. 4.2. Sekwencjonowanie amplikonów. 4.3. Sekwencjonowanie metagenomiczne. 4.4. Wyzwania bioinformatyczne. 5. Podsumowanie
</trans-abstract>

Choroby grzybicze dotykają rocznie ponad 300 milionów ludzi na całym świecie, powodując ponad 1,6 miliona zgonów. Nawet przy tak wysokim współczynniku chorobowości infekcji grzybiczych, stosunkowo niewiele gatunków grzybów jest patogenami, a inwazyjne infekcje grzybicze u zdrowych osób są rzadkością. Analizy porównawcze mykobiomów ujawniają, że ludzki organizm kolonizowany jest przez odpowiednie grzyby wkrótce po urodzeniu, a ilościowy i jakościowy skład tej mykobioty zmienia się w trakcie życia. W ostatnich latach prowadzone są analizy korelacji między strukturą mykobiomu i stanem zdrowia, jak również w kontekście stanów chorobowych, na poziomie interakcji grzyb-mykobiom-gospodarz. Zależność pomiędzy zasiedlanym przez grzyby obszarem ludzkiego ciała tzw. lokalizacją anatomiczną, a swoistymi dla tego obszaru gatunkami grzybów, pozwala wnioskować o istnieniu silnej presji selekcyjnej wybiórczo promującej rozwój gatunków swoistych dla danej niszy ekologicznej w obrębie organizmu. Inną kwestię stanowi walidacja i standaryzacja metod analizy mykobiomów. W tym aspekcie szczególnym zainteresowaniem cieszą się obecnie metody sekwencjonowania metagenomicznego. W tej pracy została zaprezentowana aktualna wiedza na temat mykobiomu w stanach fizjologicznych i chorobowych mających źródło w dysbiozie ukształtowanego już mikrobiomu. Omówione zostały również metody i wyzwania diagnostyczne w ilościowej i jakościowej analizie mykobiomów.
1. Wprowadzenie. 2. Mykobiom w zdrowiu i chorobie. 2.1. Mykobiom płuc. 2.2. Mykobiom jelit. 2.3. Mykobiom skóry. 2.4. Mykobiom a zaburzenia neurologiczne. 2.5. Mykobiom środowiskowy. 3. Badania nad mykobiomem w praktyce klinicznej. 4. Analiza mykobiomów: metodologie i wyzwania. 4.1. Przetwarzanie próbki. 4.2. Sekwencjonowanie amplikonów. 4.3. Sekwencjonowanie metagenomiczne. 4.4. Wyzwania bioinformatyczne. 5. Podsumowanie

Fungal diseases affect over 300 million people worldwide each year and cause over 1.6 million deaths. Even with such a high prevalence of fungal infections,...

Human Mycobiome In Normobiosis And Dysbiosis States Characteristics And Analysis Methods

Article Category: research-article

Published Online: Mar 24, 2021

Page range: 31 - 46

Received: Sep 01, 2020

Accepted: Dec 01, 2020

DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2021.60.1.04

Keywords
mycobiome, microbiome, dysbiosis, fungi, metagenomic analyses

© 2021 Sebastian Gnat et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1.

Ryc. 2.

Human Mycobiome In Normobiosis And Dysbiosis States Characteristics And Analysis Methods

Article Category: research-article

Published Online: Mar 24, 2021

Page range: 31 - 46

Received: Sep 01, 2020

Accepted: Dec 01, 2020

DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2021.60.1.04

Keywordsmycobiome, microbiome, dysbiosis, fungi, metagenomic analyses

© 2021 Sebastian Gnat et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Ryc. 1.

Ryc. 2.

Keywords
mycobiome, microbiome, dysbiosis, fungi, metagenomic analyses