Microbiomul intestinal asociat cu riscul de scleroză multiplă și dezvoltarea bolii

Microbiomul intestinal asociat cu riscul de scleroză multiplă și dezvoltarea bolii

Un consorțiu internațional de cercetare condus de oameni de știință de la UC San Francisco a demonstrat diferențe semnificative între profilurile bacteriene intestinale ale pacienților cu scleroză multiplă (SM) și ale persoanelor sănătoase și între pacienții cu SM care primesc diferite tratamente medicamentoase. Deși unele dintre aceste modificări au fost raportate anterior, cele mai multe sunt raportate pentru prima dată. Grupul a descoperit, de asemenea, noi mecanisme prin care aceste bacterii pot influența dezvoltarea bolii și răspunsul la tratament.

În ultimii ani, oamenii de știință au făcut din ce în ce mai multe legături între bacteriile intestinale și o serie de boli - nu doar boli ale intestinului - inclusiv diabetul și artrita. Domeniul studiilor microbiomului sa deschis cu adevărat odată cu progresele în secvențierea ADN-ului la începutul anilor 2010, ceea ce a permis oamenilor de știință să obțină o imagine detaliată a bacteriilor prezente în probele de scaun, sânge, țesut mucos și piele.

Până de curând, majoritatea dovezilor experimentale care leagă bacteriile intestinale și SM proveneau din cercetările efectuate pe șoareci. Studiile pe oameni au produs rezultate contradictorii - parțial din cauza numărului mai mic de participanți și a eșecului de a examina efectele mediului asupra microbiomului unei persoane. Unde locuiești – la țară sau în oraș, pe un vârf de munte sau lângă o rafinărie de petrol – joacă un rol important în bacteriile pe care corpul nostru le găzduiește.

Pentru a depăși aceste limitări, consorțiul de oameni de știință care participă la Studiul Internațional al Microbiomului de Scleroză Multiplă (IMSMS) a recrutat un număr mare de pacienți cu SM de pe trei continente și a selectat controale neînrudite genetic din aceleași gospodării ca și pacienții. A fost prima dată când această metodologie a fost folosită într-un studiu atât de amplu. Studiul, publicat pe 15 septembrie 2022 în Cell, descrie diferențele dintre profilurile microbiomului intestinal la 576 de pacienți și un număr egal de controale casnice din Statele Unite, Regatul Unit, Spania și Argentina. Descoperirile ar putea duce la noi terapii care implică fie manipularea microbiomului, fie intervenții dietetice.

Acesta este studiul de referință care va fi utilizat de industrie în următorii ani.”

Sergio Baranzini, PhD, Heidrich Family and Friends Dotat Catedră în Neurologie și membru al Institutului Weill pentru Neuroscience UCSF

Sergio Baranzini este autorul principal al noului studiu.

Folosind protocolul lor inovator, Baranzini și colegii săi au reușit să identifice zeci de noi specii bacteriene asociate cu SM și să confirme alte specii asociate anterior doar cu boala. „Am fost surprinși de numărul de specii care au fost prezente în mod diferențial în SM în comparație cu martorii”, a spus Baranzini. Ei au descoperit, de asemenea, că cea mai mare sursă de variație a speciilor bacteriene a fost legată de locația geografică a participanților, confirmând importanța locației și a variațiilor locale ale dietei pentru microbiomul intestinal. A doua cea mai mare sursă de variație a fost starea bolii unui participant, la care se așteptau cercetătorii.

Studiul a fost al doilea dintr-o serie realizată de iMSMS, un consorțiu internațional fondat în 2015 pentru a determina rolul bacteriilor intestinale în susceptibilitatea, progresia și răspunsul la SM la terapie. Primul studiu a validat protocolul de control al gospodăriei și a demonstrat că acesta crește puterea statistică în studiile de microbiom bazate pe populație.

Rezultatele studiului sunt în primul rând descriptive, admite Baranzini. „Când te uiți la microbiomul, există două întrebări care sunt puse de obicei”, a spus el. „Primul este „Cine este acolo?” La asta încercăm să răspundem în acest articol. Al doilea este „Ce fac ei?”

Răspunsul la a doua întrebare necesită studii mecaniciste cu bacterii individuale pentru a înțelege profilurile lor metabolice. Totuși, cercetătorii au obținut câteva indicii despre ce fac bacteriile pe care le-au găsit examinând căile potențiale pe care aceste bacterii le codifică.

„Dacă știm ce gene de ce tip putem identifica în cazuri și controale, putem începe acum să reconstruim care potențiale căi de semnalizare sunt active la pacienți și controale”, a spus Baranzini.

De exemplu, unele dintre bacteriile pe care echipa le-a legat de SM par să joace un rol în a ajuta oamenii să proceseze fibrele din plante, ale căror produse secundare tind să se găsească la niveluri ridicate la pacienții cu SM. Alte specii par să aibă un impact asupra inflamației și asupra mașinilor de producere a energiei celulei.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că pacienții tratați cu un imunomodulator cunoscut sub numele de interferon beta-1a, cel mai vechi tratament pentru SM, aveau niveluri mai scăzute de acizi grași cu lanț scurt în scaun și niveluri mai mari în sânge. Acizii grași cu lanț scurt sunt cunoscuți pentru proprietățile lor antiinflamatorii, sugerând că interferonul funcționează prin creșterea transportului acestor molecule din intestin în fluxul sanguin, despre care Baranzini spune că poate fi unul dintre mecanismele de acțiune ale interferonului.

Grupul iMSMS va continua să recruteze pacienți și să se extindă în Germania și Canada până când numărul total de participanți în cohortă va ajunge la 2000. Începând din această toamnă, ea va urmări, de asemenea, un subgrup de pacienți timp de doi ani pentru a vedea cum se schimbă microbiota intestinală ca răspuns la tratament, schimbările stilului de viață și progresia bolii. Toate datele din aceste studii vor fi disponibile publicului.

„Acesta este un exemplu de cât de mare știință poate fi realizată numai împreună”, a adăugat el. „În iMSMS am reunit cu adevărat cei mai buni și mai străluciți cercetători în cercetarea microbiomului și a sclerozei multiple și toți se unesc.”

Sursă:

Universitatea din California – San Francisco

Referinţă:

Consorțiul iMSMS., (2022) Microbiomul intestinal al pacienților cu scleroză multiplă și controalele gospodărești sănătoase pereche dezvăluie asocieri cu riscul și progresia bolii. Celulă. doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.021.

.