Чревните бактерии и кръвните метаболити пряко влияят върху ръста на децата, проучва проучването

Чревните бактерии и кръвните метаболити пряко влияят върху ръста на децата, проучва проучването

Ново генетично изследване показва, че някои чревни бактерии и кръвни химикали не са свързани само с ниския ръст – те могат да го причинят, отваряйки вратата за интервенции, базирани на микробиотата, за проблеми с растежа на децата.

В проучване, публикувано наскоро в спДетски изследванияИзследователите изследват причинно-следствената връзка между кръвните метаболити, чревната микробиота и риска от нисък ръст (SS).

SS е често срещано ендокринно и метаболитно заболяване при деца, дефинирано като ръст под третия персентил или две стандартни отклонения под средния ръст на деца от същата възраст, пол и раса при сравними условия на растеж. През 2019 г. в света има около 144 милиона изостанали деца. Различни епигенетични, екологични и генетични фактори регулират SS. Около 60% от децата със СС имат неизвестна патогенеза и неустановима етиология, а именно идиопатична СС (ИСС).

Проучване предполага, че чревната микробиота и метаболитите допринасят за здравето на човешките кости. Освен това, друго проучване съобщава за по-къси дължини на бедрената кост при свободни от микроби мишки и колонизацията от нормалната чревна флора увеличава скоростта на образуване на кости и дължината на бедрената кост. Това предполага, че чревната микробиота играе важна роля в надлъжния растеж на костите. Въпреки че проучванията оценяват връзките между SS и чревната микробиота, те са наблюдателни; Следователно не може да се направи извод за причинно-следствени връзки.

Това е първото проучване, което използва менделска рандомизация, за да изследва причинно-следствената връзка между чревната микробиота, кръвните метаболити и SS.

Относно изследването

Децата с по-високи нива на Prevotella9 показват намалена активност на инсулиноподобен растежен фактор-1 (IGF-1), ключов хормон за развитието на костите, което предполага директна ос на растеж на микробиома.

В настоящото проучване изследователите изследват причинно-следствената връзка между SS, кръвните метаболити и чревната микробиота, както и как кръвните метаболити влияят на тази връзка. Те извършиха двуетапен MENDELIAN рандомизиращ (MR) анализ, използвайки обобщените нива на Genome-Wide Association Study (GWAS). Обобщените данни на GWAS за SS, чревната микробиота и метаболомиката бяха събрани от отделни проучвания.

Данните за GWAS с нисък ръст са получени от набора от данни Finngen R9, съдържащ 611 случая и 361 988 контроли със средна възраст приблизително 8 години. Трябва да се отбележи, че данните от GWAS са получени предимно от европейски популации, което може да ограничи възможността за обобщаване до други етнически групи.

Инструменталните променливи бяха избрани, ако отделните локуси на нуклеотиден полиморфизъм показват значителни асоциации с експозицията. Претеглянето на обратната дисперсия (IVW) беше основният метод за МР, докато простият режим, претегленият режим, претеглената медиана и регресията на МР на Egger бяха допълващи се методи. Прехващането на MR Egger беше използвано за оценка на хоризонталната плейотропия. Хетерогенността беше оценена с помощта на Q статистиката на Cochran. Причинно-следствената връзка се счита за стабилна, ако посоките на ефекта на допълващите се методи са съгласувани с резултатите от IVW анализа.

Освен това беше извършен двуетапен анализ на медиацията, за да се изследва медиацията на кръвните метаболити в връзката между SS и чревната микробиота.

Резултати

Чревният род Roseburia произвежда бутират, мастна киселина, която преди това е била свързана с плътността на костите при мишки, но нейната роля в човешкия ръст остава неизследвана до това проучване.

Анализът на IVW предложи седем причинно-следствени връзки между чревната микробиота и SS. След валидиране с допълнителни методи, шест посоки на ефекта са в съответствие с резултатите от IVW. Три рода (Alloprevotella, Prevotella9 и семействоxiiiad3011) са положително свързани с риска от SS и три други (Parautterella, Roseburia иClostridium sensu stricto 1) бяха отрицателно свързани. Защитната роля на Parautterella може да е свързана с участието му в тестостерона и метаболизма на жлъчните киселини, както се предполага в предишни изследвания.

В допълнение, екипът проведе обратен MR анализ, за ​​да провери дали SS има причинно-следствено влияние върху идентифицираните родове. Това не разкрива обратна причинно-следствена връзка между SS и тези чревни микроби. В допълнение, резултатите от IVW показват шест причинно-следствени връзки между кръвните метаболити и SS и след валидиране с допълнителни методи, пет от посоките на ефекта са в съответствие с резултатите от IVW.

Три метаболита (кофеин, 4-хидроксихипурат и лаурат) са отрицателно свързани с риска от SS, а два (цикло(Leu-pro) и 3-(4-хидроксифенил)-лактат са положително свързани. Коефициентите на шансове (ORS) варират от 0,08 до 16,12, показвайки значителна вариация в размера на ефекта.

Докато кофеинът показва защитен ефект тук, авторите предупреждават, че проучванията върху животни съобщават, че кофеинът може да инхибира растежа на костите, което предполага, че това откритие изисква допълнително проучване. Няма хетерогенност или плейотропия. Освен това анализът на медиацията разкри косвен ефект отClostridium sensu stricto 1върху SS от 4-HydroxyhipPurate със съотношение на поставяне 43,03%. Този метаболит е свързан с метаболизма на флавоноидите, който зависи от чревната микробиота за обработка.

Петте метаболита идентифицират четири основни метаболитни пътя: липиди, аминокиселини, пептиди и ксенобиотици (съединения, които не се произвеждат естествено от тялото, като диетични или екологични химикали).

Изводи

Не е открита връзка между метаболитите на витамин D и ниския ръст, което противоречи на хипотезите, че дефицитът на микронутриенти доминира в рисковете.

Проучването изследва причинно-следствените връзки между кръвните метаболити, чревната микробиота и риска от СС. Екипът идентифицира Alloprevotella, familyxiiiad3011 и prevotella9 като рискови фактори за SS. В предишно проучване предишно проучване съобщава за по-висока честота на превотела при деца с ISS в сравнение със здрави деца и това ниво се връща към нормалното с лечение с рекомбинантен човешки растежен хормон.

За разлика от тях Roseburiae, Parautterella иClostridium sensu stricto 1бяха защитни фактори за SS. Пет кръвни метаболита са причинно свързани със SS. По-специално, 3-(4-хидроксифенил)-лактатът и цикло(Leu-pro) са свързани с по-висок риск от SS. Обратно, кофеинът, лауратите и 4-хидроксихиппуратът са свързани с по-нисък риск от SS. Анализът на медиацията разкрива нова медиираща роля на 4-хидроксихипурат във връзката между SS иClostridium sensu stricto 1.

Взети заедно, резултатите илюстрират причинно-следствените връзки между кръвните метаболити, чревната микробиота и SS и че 4-HydroxyhipPurate медиира ефектите наClostridium sensu stricto 1на ss. Посоките на ефекта на различните методи бяха последователни и нямаше хетерогенност или обратна причинно-следствена връзка. Въпреки това, разчитането на проучването на данни на ниво род ограничава разделителната способност и специфичните за вида или щама ефекти остават неизследвани. Липсата на демографски подгрупов анализ също ограничава представата за това как тези асоциации могат да варират според възрастта, пола или произхода. Като цяло, бъдещата клинична диагностика и лечение на SS трябва да вземат предвид регулирането на чревната микробиота.

източници: