Střevní bakterie a krevní metabolity přímo ovlivňují výšku dětí, studujte studii

Střevní bakterie a krevní metabolity přímo ovlivňují výšku dětí, studujte studii

Nová genetická studie ukazuje, že některé střevní bakterie a krevní chemikálie nejsou spojeny pouze s nízkým vzrůstem - mohou to způsobit a otevírat dveře intervencím založeným na mikrobiotě pro problémy s dětským růstem.

Ve studii nedávno zveřejněné v časopiseDětský výzkumVýzkumníci zkoumali kauzální vztah mezi krevními metabolity, střevní mikrobiotou a rizikem malého vzrůstu (SS).

SS je běžná endokrinní a metabolická porucha u dětí, definovaná jako výška pod třetím percentilem nebo dvě standardní odchylky pod průměrnou výškou dětí stejného věku, pohlaví a rasy za srovnatelných růstových podmínek. V roce 2019 bylo na celém světě asi 144 milionů zakrnělých dětí. SS regulují různé epigenetické, environmentální a genetické faktory. Kolem 60 % dětí se SS má neznámou patogenezi a neidentifikovatelnou etiologii, konkrétně idiopatický SS (ISS).

Studie naznačila, že střevní mikroflóra a metabolity přispívají ke zdraví lidských kostí. Kromě toho další studie uvádí kratší délky stehenní kosti u bezmikrobních myší a kolonizace normální střevní flórou zvýšila rychlost tvorby kosti a délku stehenní kosti. To naznačuje, že střevní mikroflóra hraje důležitou roli v podélném růstu kostí. Zatímco studie posuzovaly souvislosti mezi SS a střevní mikroflórou, jsou pozorovací; Nelze tedy usuzovat na příčinné souvislosti.

Toto je první studie, která používá Mendelovu randomizaci ke zkoumání kauzality mezi střevní mikroflórou, krevními metabolity a SS.

O studiu

Děti s vyššími hladinami Prevotella9 vykazovaly sníženou aktivitu inzulinového růstového faktoru-1 (IGF-1), klíčového hormonu pro vývoj kostí, což naznačuje přímou osu růstu mikrobiomu.

V této studii vědci zkoumali kauzální vztah mezi SS, krevními metabolity a střevní mikroflórou a také to, jak krevní metabolity ovlivňují tento vztah. Provedli dvoustupňovou MENDELIAN randomization (MR) analýzu s použitím souhrnné míry Genome-Wide Association Study (GWAS). Souhrnná data GWAS o SS, střevní mikrobiotě a metabolomice byla shromážděna ze samostatných studií.

Údaje GWAS nízkého vzrůstu byly získány z datového souboru Finngen R9 obsahujícího 611 případů a 361 988 kontrol s průměrným věkem přibližně 8 let. Pozoruhodné je, že údaje GWAS byly primárně odvozeny od evropských populací, což může omezit zobecnění na jiné etnické skupiny.

Instrumentální proměnné byly vybrány, pokud jednotlivé lokusy nukleotidového polymorfismu vykazovaly významnou souvislost s expozicí. Inverzní vážení rozptylu (IVW) bylo primární metodou MR, zatímco jednoduchý režim, vážený režim, vážený medián a MR Eggerova regrese byly doplňkové metody. K posouzení horizontální pleiotropie byl použit MR Egger intercept. Heterogenita byla hodnocena pomocí Cochranovy Q statistiky. Kauzální vztah byl považován za stabilní, pokud směry účinku komplementárních metod souhlasily s výsledky analýzy IVW.

Kromě toho byla provedena dvoustupňová analýza zprostředkování, aby se prozkoumalo zprostředkování krevních metabolitů ve spojení mezi SS a střevní mikroflórou.

Výsledky

Střevní rod Roseburia produkuje butyrát, mastnou kyselinu, která byla dříve spojena s hustotou kostí u myší, ale její role v lidské výšce zůstala až do této studie neprozkoumaná.

Analýza IVW navrhla sedm kauzálních vztahů mezi střevní mikroflórou a SS. Po validaci komplementárními metodami bylo šest směrů účinku konzistentních s výsledky IVW. Tři rody (Alloprevotella, Prevotella9 a familyxiiiad3011) byly pozitivně spojeny s rizikem SS a tři další (Parautterella, Roseburia aClostridium sensu stricto 1) byly negativně spojeny. Ochranná role Parautterelly může souviset s jejím zapojením do metabolismu testosteronu a žlučových kyselin, jak bylo navrženo v předchozím výzkumu.

Kromě toho tým provedl reverzní MR analýzu, aby prozkoumal, zda má SS kauzální vliv na identifikované rody. To neodhalilo obrácenou kauzalitu mezi SS a těmito střevními mikroby. Kromě toho výsledky IVW ukázaly šest kauzálních vztahů mezi krevními metabolity a SS a po validaci komplementárními metodami bylo pět směrů účinku konzistentních s výsledky IVW.

Tři metabolity (kofein, 4-hydroxyhippurát a laurát) byly negativně spojeny s rizikem SS a dva (cyklo(Leu-pro) a 3-(4-hydroxyfenyl)-laktát byly spojeny pozitivně. Poměr šancí (ORS) se pohyboval od 0,08 do 16,12, což vykazovalo podstatnou variabilitu ve velikosti účinku.

Zatímco kofein zde prokázal ochranný účinek, autoři upozorňují, že studie na zvířatech uvádějí, že kofein může inhibovat růst kostí, což naznačuje, že toto zjištění vyžaduje další studii. Nebyla zde žádná heterogenita ani pleiotropie. Kromě toho analýza mediace odhalila nepřímý účinekClostridium sensu stricto 1na SS od 4-HydroxyhipPurate s poměrem umístění 43,03 %. Tento metabolit je spojen s metabolismem flavonoidů, jehož zpracování závisí na střevní mikrobiotě.

Těchto pět metabolitů identifikovalo čtyři hlavní metabolické cesty: lipidy, aminokyseliny, peptidy a xenobiotika (sloučeniny, které tělo přirozeně nevytváří, jako jsou chemické látky z potravy nebo životního prostředí).

Závěry

Nebyla nalezena žádná souvislost mezi metabolity vitaminu D a nízkým vzrůstem, což je v rozporu s hypotézami, že nad riziky dominuje nedostatek mikroživin.

Studie zkoumala kauzální vztahy mezi krevními metabolity, střevní mikrobiotou a rizikem SS. Tým identifikoval Alloprevotella, familyxiiiad3011 a prevotella9 jako rizikové faktory pro SS. V předchozí studii předchozí studie uváděla vyšší frekvenci prevotelly u dětí s ISS ve srovnání se zdravými dětmi a tato hladina se vrátila k normálu při léčbě rekombinantním lidským růstovým hormonem.

Naproti tomu Roseburiae, Parautterella aClostridium sensu stricto 1byly ochrannými faktory pro SS. Pět krevních metabolitů bylo v příčinné souvislosti s SS. Zejména 3-(4-hydroxyfenyl)-laktát a cyklo(Leu-pro) byly spojeny s vyšším rizikem SS. Naproti tomu kofein, lauráty a 4-HydroxyhipPurát byly spojeny s nižším rizikem SS. Analýza mediace odhalila novou zprostředkující roli 4-hydroxyhippurátu ve vztahu mezi SS aClostridium sensu stricto 1.

Celkově vzato, výsledky ilustrují kauzální vztahy mezi krevními metabolity, střevní mikroflórou a SS a že 4-hydroxyhippurát zprostředkovává účinkyClostridium sensu stricto 1na ss. Směry účinku různých metod byly konzistentní a neexistovala žádná heterogenita nebo obrácená kauzalita. Spoléhání studie na data na úrovni rodu však omezuje rozlišení a druhově nebo kmenově specifické účinky zůstávají neprozkoumané. Nedostatek analýzy demografických podskupin také omezuje náhled na to, jak se tyto asociace mohou lišit podle věku, pohlaví nebo původu. Celkově by budoucí klinická diagnostika a léčba SS měla zvážit regulaci střevní mikroflóry.

Zdroje: