Исследования доказывают, что кишечные бактерии можно использовать для классификации эффектов различных заболеваний

Два исследования, проведенные совместно исследователями из Университета Валенсии и Фонда содействия здоровью и биомедицинским исследованиям Валенсийского сообщества (FISABIO), впервые доказывают, что можно количественно оценить и классифицировать эффекты различных заболевания на активность кишечных бактерий. Работа опубликована в журналах Scientific Reports и ISME Journal, издательства Nature Publishing Group.

Исследования показывают, что различные патофизиологии – грипп, инфекционная диарея и ожирение – можно разделить на основе состава химических веществ, обнаруженных в желудочно-кишечном тракте. Эту дифференциацию нельзя наблюдать при анализе микробных популяций, как это было до сих пор.

Кишечная флора человека, известная как микробиота, может рассматриваться как дополнительный орган в организме. Он состоит из миллионов бактерий, которые взаимодействуют друг с другом и с телом, тем самым влияя на его функционирование и здоровье. Известно, что многие кишечные расстройства, такие как болезнь Крона и язвенный колит, а также такие заболевания, как ожирение, рак и аутоиммунные заболевания, могут вызывать изменения в составе кишечных бактерий.

Однако такие изменения также были обнаружены при обследовании здоровых людей разного возраста, географического положения, диеты или лечения антибиотиками. Таким образом, до сих пор никто не прояснил, какие заболевания вызывают одинаковые или разные изменения в измененной микробиоте, и можно ли классифицировать различные заболевания на этой основе. Более того, было неясно, является ли в случае множественных заболеваний или патофизиологии одно из них доминирует в индуцировании желудочно-кишечных изменений. "Определение таких изменений важно, поскольку они могут повлиять не только на прогрессирование заболевания, но и на наше здоровье", объясняет профессор генетики Университета Валенсии Андрес Мойя.

Волчанка – доминирующий фактор над ожирением

Впервые исследователи проанализировали состав и разнообразие химических веществ, продуцируемых кишечными бактериями, известными как метаболом, у различных групп пациентов. Первую группу составили пациенты с волчанкой, системным хроническим ревматическим заболеванием. Вторую группу составили пациенты с инфекционной диареей, вызванной патогенной бактерией Clostridium difficile. Наконец, третью группу составили здоровые люди. Для этого исследователи отделили бактерии от фекального материала, извлекли и проанализировали бактериальные метаболиты с помощью масс-спектрометрии нового поколения.

Исследование предполагает, что у здоровых людей без каких-либо заболеваний индекс массы тела и, следовательно, ожирение являются дифференцирующим фактором "независимо от возраста или любого другого параметра. То есть здоровый худой человек имеет состав и разнообразие химических видов бактерий, которые сильно отличаются от таковых у тучного человека", исследователи указывают. Изменение кишечного метаболизма происходит при значении ИМТ около 25 кг / м2. Этого не происходит у пациентов с волчанкой. То есть все они имеют профиль метаболизма в желудочно-кишечном тракте, отличный от такового у здоровых людей, независимо от их ИМТ и истории болезни.

Очевидно, что красная волчанка является доминирующим фактором ожирения в том, что касается ее влияния на активность кишечных бактерий, объясняет исследователь Мойя, который также является членом Объединенного исследовательского подразделения Университета Валенсии и FISABIO. Следовательно, один худой человек с волчанкой и другой страдающий ожирением имеют схожий состав и разнообразие химических видов бактерий, но этого не происходит у здоровых людей. Это может быть причиной большей предрасположенности людей с волчанкой к так называемому метаболическому синдрому.

Различные кишечные патогены вызывают различные изменения

Позднее анализ пациентов с инфекционной диареей показал, что инфекционная диарея также связана с определенным метаболическим профилем желудочно-кишечного тракта. Например, люди с инфекционной диареей, вызванной ‘C. Сложные ‘имеют одинаковые профили независимо от их ИМТ и истории болезни. "Нам удалось продемонстрировать, что изменения, вызванные этим патогеном, отличаются от изменений, вызванных другими патогенами, такими как Escherichia coli", замечает исследователь Мария Хосе Госальбес. Кроме того, меняется, когда ‘C. Difficile ‘производит токсины или нет, которые наносят серьезный вред здоровью, также видны и заметно отличаются.

Новые способы изучения влияния болезни

Исследователи показали, что изменения, вызванные различной патофизиологией, специфически влияют на верхнюю часть функциональной иерархии на уровне химических веществ. Здесь изменения вступают в силу. Эти исследования показали, что различные патофизиологические факторы, такие как инфекции патогенными бактериями, иммунный ответ или ожирение, среди прочего, могут быть разделены на основе метаболических паттернов, т.е.е., основаны на составе химических веществ, обнаруженных в желудочно-кишечном тракте, но не могут при анализе кишечных микробных популяций. Это открывает новые возможности, связанные с изучением того, как неоднородности, которые появляются на более низких уровнях функциональной иерархии, например на уровне бактериальных популяций, в конечном итоге приводят к тому же химическому паттерну, который специфичен для различных заболеваний.

Зов тайги