Suoliston mikrobiomi liittyy multippeliskleroosin riskiin ja taudin kehittymiseen

Suoliston mikrobiomi liittyy multippeliskleroosin riskiin ja taudin kehittymiseen

UC San Franciscon tutkijoiden johtama kansainvälinen tutkimuskonsortio on osoittanut merkittäviä eroja multippeliskleroosipotilaiden ja terveiden yksilöiden suolistobakteeriprofiilien välillä sekä erilaisia ​​lääkehoitoja saavien MS-potilaiden välillä. Vaikka osa näistä muutoksista on raportoitu aiemmin, useimmat raportoidaan ensimmäistä kertaa. Ryhmä paljasti myös uusia mekanismeja, joilla nämä bakteerit voivat vaikuttaa taudin kehittymiseen ja hoitovasteeseen.

Viime vuosina tutkijat ovat yhä enemmän yhdistäneet suolistobakteerien ja useiden sairauksien - ei vain suolistosairauksien -, mukaan lukien diabeteksen ja niveltulehduksen, välille. Mikrobiomitutkimusten ala avautui todella DNA-sekvensoinnin edistymisen myötä 2010-luvun alussa, jolloin tutkijat saivat yksityiskohtaisen kuvan siitä, mitä bakteereja esiintyy uloste-, veri-, limakalvokudos- ja ihonäytteissä.

Viime aikoihin asti suurin osa kokeellisista todisteista, jotka yhdistävät suolistobakteerit ja MS-taudin, tulivat hiirillä tehdyistä tutkimuksista. Ihmisillä tehdyt tutkimukset olivat tuottaneet ristiriitaisia ​​tuloksia - osittain pienemmän osallistujamäärän ja epäonnistumisen vuoksi tutkia ympäristön vaikutuksia ihmisen mikrobiomiin. Asuinpaikallasi – maalla tai kaupungissa, vuoren huipulla tai öljynjalostamon vieressä – on suuri merkitys kehossamme olevissa bakteereissa.

Näiden rajoitusten voittamiseksi International Multiple Sclerosis Microbiome Study (IMSMS) -tutkimukseen osallistuva tutkijakonsortio rekrytoi suuria määriä MS-potilaita kolmelta mantereelta ja valitsi geneettisesti toisiinsa liittymättömiä kontrolleja samoista kotitalouksista kuin potilaat. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun tätä menetelmää käytettiin näin laajassa tutkimuksessa. Tutkimus, joka julkaistiin 15. syyskuuta 2022 Cellissä, kuvaa eroja 576 potilaan suoliston mikrobiomiprofiilien ja yhtä suuren määrän kotitalouskontrollien välillä Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa, Espanjassa ja Argentiinassa. Löydökset voivat johtaa uusiin hoitomuotoihin, joihin liittyy joko mikrobiomin manipulointia tai ruokavaliointerventioita.

Tämä on vertailututkimus, jota ala käyttää tulevina vuosina."

Sergio Baranzini, PhD, Heidrichin perhe ja ystävät neurologian johtaja ja UCSF Weill Institute for Neurosciences -instituutin jäsen

Sergio Baranzini on uuden tutkimuksen johtava kirjoittaja.

Käyttämällä innovatiivista protokollaa Baranzini ja hänen kollegansa pystyivät tunnistamaan kymmeniä uusia MS-tautiin liittyviä bakteerilajeja ja vahvistamaan muita lajeja, jotka ovat aiemmin liittyneet tähän tautiin. "Olimme yllättyneitä MS-taudissa eri tavoin esiintyneiden lajien määrästä verrokkeihin verrattuna", Baranzini sanoi. He havaitsivat myös, että suurin bakteerilajien vaihtelun lähde liittyi osallistujien maantieteelliseen sijaintiin, mikä vahvisti sijainnin ja ruokavalion paikallisten vaihtelujen merkityksen suoliston mikrobiomille. Toiseksi suurin vaihtelun lähde oli osallistujan sairaustila, jota tutkijat odottivat.

Tutkimus oli toinen iMSMS:n, vuonna 2015 perustetun kansainvälisen konsortion, suorittamasta sarjasta, jonka tehtävänä on selvittää suolistobakteerien roolia MS-herkkyydessä, etenemisessä ja hoitovasteessa. Ensimmäinen tutkimus validoi kotitalouksien kontrolliprotokollan ja osoitti, että se lisää tilastollista tehoa populaatiopohjaisissa mikrobiomitutkimuksissa.

Tutkimuksen tulokset ovat ensisijaisesti kuvaavia, Baranzini myöntää. "Kun tarkastelet mikrobiomia, tyypillisesti kysytään kaksi kysymystä", hän sanoi. "Ensimmäinen on "Kuka siellä on?" Siihen yritämme vastata tässä artikkelissa. Toinen on "Mitä he tekevät?"

Toiseen kysymykseen vastaaminen vaatii mekanistisia tutkimuksia yksittäisillä bakteereilla ymmärtääkseen niiden aineenvaihduntaprofiileja. Silti tutkijat saivat vihjeitä siitä, mitä löytämänsä bakteerit tekevät tutkimalla näiden bakteerien mahdollisesti koodaamia reittejä.

"Jos tiedämme, minkä tyyppisiä geenejä voimme tunnistaa tapauksissa ja kontrolleissa, voimme nyt alkaa rekonstruoida, mitkä mahdolliset signalointireitit ovat aktiivisia potilaissa ja kontrolleissa", Baranzini sanoi.

Esimerkiksi joillakin bakteereista, jotka tiimi on yhdistänyt MS-tautiin, näyttävät olevan rooli auttaessaan ihmisiä prosessoimaan kasveista saatuja kuituja, joiden sivutuotteita esiintyy yleensä kohonneina MS-potilailla. Muut lajit näyttävät vaikuttavan tulehdukseen ja solun energiantuotantokoneistoon.

Tutkijat havaitsivat myös, että potilailla, joita hoidettiin immunomodulaattorilla, joka tunnetaan nimellä interferoni beeta-1a, joka on MS-taudin vanhin hoitomuoto, oli alhaisempi lyhytketjuisten rasvahappojen määrä ulosteessa ja korkeampi veressä. Lyhytketjuiset rasvahapot tunnetaan anti-inflammatorisista ominaisuuksistaan, mikä viittaa siihen, että interferoni toimii lisäämällä näiden molekyylien kuljetusta suolistosta verenkiertoon, mikä Baranzinin mukaan saattaa olla yksi interferonin vaikutusmekanismeista.

iMSMS-ryhmä jatkaa potilaiden rekrytointia ja laajentumista Saksaan ja Kanadaan, kunnes kohortin osallistujamäärä on 2000. Syksystä alkaen hän seuraa myös potilaiden alaryhmää kahden vuoden ajan nähdäkseen, kuinka heidän suoliston mikrobiotansa muuttuu vasteena hoitoon, elämäntapojen muutoksiin ja taudin etenemiseen. Kaikki näiden tutkimusten tiedot ovat julkisesti saatavilla.

"Tämä on esimerkki siitä, kuinka suurta tiedettä voidaan saavuttaa vain yhdessä", hän lisäsi. "IMSMS:ssä olemme todellakin koonneet yhteen mikrobiomitutkimuksen ja multippeliskleroosin parhaat ja menestyneimmät tutkijat, ja he kaikki tekevät yhteistyötä."

Lähde:

Kalifornian yliopisto - San Francisco

Viite:

iMSMS Consortium., (2022) Multippeliskleroosipotilaiden suoliston mikrobiomi ja parilliset terveet kotitalouden kontrollit paljastavat yhteyksiä sairauden riskiin ja etenemiseen. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

.