Soolestiku mikrobioom, mis on seotud hulgiskleroosi riski ja haiguse arenguga

Soolestiku mikrobioom, mis on seotud hulgiskleroosi riski ja haiguse arenguga

UC San Francisco teadlaste juhitud rahvusvaheline uurimiskonsortsium on näidanud olulisi erinevusi hulgiskleroosiga (MS) patsientide ja tervete inimeste soolestiku bakterite profiilide ning erinevat ravi saavate SM-i patsientide vahel. Kuigi mõnest neist muutustest on teatatud varem, teatatakse enamikust esimest korda. Rühm avastas ka uued mehhanismid, mille abil need bakterid võivad mõjutada haiguse arengut ja ravivastust.

Viimastel aastatel on teadlased leidnud üha enam seoseid soolestiku bakterite ja mitmete haiguste – mitte ainult soolehaiguste –, sealhulgas diabeedi ja artriidi vahel. Mikrobioomiuuringute valdkond avanes 2010. aastate alguses DNA järjestamise edusammudega, mis võimaldas teadlastel saada üksikasjalikku ülevaadet sellest, millised bakterid esinevad väljaheite, vere, limaskesta koe ja naha proovides.

Kuni viimase ajani pärines suurem osa soolestiku baktereid ja MS-i seostavaid eksperimentaalseid tõendeid hiirtega tehtud uuringutest. Inimuuringud olid andnud vastuolulisi tulemusi – osaliselt väiksema osalejate arvu ja suutmatuse tõttu uurida keskkonna mõjusid inimese mikrobioomile. Teie elukoht – maal või linnas, mäetipus või naftatöötlemistehase kõrval – mängib meie kehas leiduvates bakterites suurt rolli.

Nendest piirangutest ülesaamiseks värbas rahvusvahelises hulgiskleroosi mikrobioomi uuringus (IMSMS) osalenud teadlaste konsortsium suurel hulgal MS-ga patsiente kolmelt kontinendilt ja valis patsientidega samadest leibkondadest välja geneetiliselt mitteseotud kontrollid. See oli esimene kord, kui seda metoodikat kasutati nii suures uuringus. Uuring, mis avaldati 15. septembril 2022 ajakirjas Cell, kirjeldab erinevusi 576 patsiendi soolestiku mikrobioomi profiilide ja võrdse arvu leibkonna kontrollide vahel Ameerika Ühendriikides, Ühendkuningriigis, Hispaanias ja Argentinas. Tulemused võivad viia uute ravimeetoditeni, mis hõlmavad kas mikrobioomi manipuleerimist või toitumisega seotud sekkumisi.

See on võrdlusuuring, mida tööstus lähiaastatel kasutab.

Sergio Baranzini, PhD, Heidrichi perekonna ja sõprade neuroloogia õppetool ja UCSF Weilli neuroteaduste instituudi liige

Sergio Baranzini on uue uuringu juhtiv autor.

Kasutades oma uuenduslikku protokolli, suutsid Baranzini ja tema kolleegid tuvastada kümneid uusi MS-ga seotud bakteriliike ja kinnitada teisi liike, mis varem olid selle haigusega seotud. "Olime üllatunud liikide arvu üle, mis esinesid MS-s võrreldes kontrollidega," ütles Baranzini. Samuti leidsid nad, et suurim bakteriliikide varieeruvuse allikas oli seotud osalejate geograafilise asukohaga, kinnitades asukoha ja toitumise kohalike erinevuste tähtsust soolestiku mikrobiomile. Teine suurim varieeruvuse allikas oli osaleja haigusseisund, mida teadlased ootasid.

Uuring oli teine ​​​​2015. aastal asutatud rahvusvahelise konsortsiumi iMSMS seeriast, mille eesmärk oli määrata soolestiku bakterite roll MS-i tundlikkuses, progresseerumises ja ravivastuses. Esimene uuring kinnitas leibkonna kontrolliprotokolli ja näitas, et see suurendab statistilist võimsust populatsioonipõhistes mikrobioomiuuringutes.

Uuringu tulemused on eelkõige kirjeldavad, tunnistab Baranzini. "Mikrobioomi vaadates on tavaliselt kaks küsimust," ütles ta. "Esimene on "Kes seal on?" Sellele püüame selles artiklis vastata. Teine on "Mida nad teevad?"

Teisele küsimusele vastamine nõuab mehhaanilisi uuringuid üksikute bakteritega, et mõista nende metaboolseid profiile. Siiski said teadlased mõningaid vihjeid selle kohta, mida nad leitud bakterid teevad, uurides nende bakterite võimalikke kodeeritavaid radu.

"Kui me teame, millist tüüpi geene saame juhtumite ja kontrollide puhul tuvastada, saame nüüd hakata rekonstrueerima, millised potentsiaalsed signaalirajad on patsientidel ja kontrollidel aktiivsed," ütles Baranzini.

Näiteks näib, et mõned bakterid, mida meeskond on SM-ga seostanud, mängivad rolli, aidates inimestel töödelda taimedest pärit kiudaineid, mille kõrvalsaadusi leidub SM-i patsientidel tavaliselt kõrgendatud tasemel. Teised liigid näivad avaldavat mõju põletikule ja raku energiatootmismasinatele.

Teadlased leidsid ka, et patsientidel, keda raviti immunomodulaatoriga, mida tuntakse interferoon-beeta-1a, mis on vanim SM-i ravim, oli madalam lühikese ahelaga rasvhapete sisaldus väljaheites ja kõrgem veres. Lühikese ahelaga rasvhapped on tuntud oma põletikuvastaste omaduste poolest, mis viitab sellele, et interferoon suurendab nende molekulide transporti soolestikust vereringesse, mis võib Baranzini sõnul olla üks interferooni toimemehhanisme.

iMSMS-i rühm jätkab patsientide värbamist ja laienemist Saksamaale ja Kanadasse, kuni kohordis osalejate koguarv jõuab 2000-ni. Alates sellest sügisest jälgib ta kahe aasta jooksul ka patsientide alamhulka, et näha, kuidas nende soolestiku mikrobiota muutub vastuseks ravile, elustiili muutustele ja haiguse progresseerumisele. Kõik nende uuringute andmed on avalikult kättesaadavad.

"See on näide sellest, kuidas suurt teadust saab saavutada ainult koos," lisas ta. "IMSMS-is oleme tõeliselt kokku toonud parimad ja säravamad teadlased mikrobioomiuuringute ja hulgiskleroosi alal ning nad kõik tõmbavad kokku."

Allikas:

California ülikool – San Francisco

Viide:

iMSMS Consortium., (2022) Hulgiskleroosiga patsientide soolestiku mikrobioom ja paaris terve leibkonna kontroll näitavad seoseid haiguse riski ja progresseerumisega. Lahter. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

.