Вашингтон: Международный исследовательский консорциум во главе с учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско показал значительные различия между профилями кишечных бактерий рассеянный склероз пациентов и здоровых лиц, а также между больными РС, получающими различные лекарственные препараты.
Хотя о некоторых из этих изменений сообщалось ранее, о большинстве сообщается впервые. Группа также обнаружила новые механизмы, с помощью которых эти бактерии потенциально могут влиять на развитие заболевания и ответ на лечение.
В последние годы ученые все чаще обнаруживают связи между кишечными бактериями и рядом заболеваний, а не только заболеваний кишечника, включая диабет и артрит. Область исследований микробиома действительно открылась благодаря достижениям в области секвенирования ДНК в начале 2010-х годов, что позволило ученым получить подробную картину того, какие бактерии присутствуют в образцах стула, крови, слизистой ткани и кожи.
До недавнего времени большинство экспериментальных данных, свидетельствующих о связи между кишечными бактериями и рассеянным склерозом, были получены в результате исследований на мышах. Исследования на людях дали противоречивые результаты отчасти из-за меньшего числа участников и неспособности выявить влияние окружающей среды на микробиом человека. Где человек живет, в сельской местности или в городе, на вершине горы или рядом с нефтеперерабатывающим заводом, играет большую роль в бактериях, обитающих в нашем организме.
Чтобы обойти эти ограничения, консорциум ученых, участвующих в Международное исследование микробиома рассеянного склероза (IMSMS) набрали большое количество пациентов с РС с трех континентов и выбрали генетически неродственный контроль из тех же домохозяйств, что и пациенты. Это был первый раз, когда эта методология использовалась в таком большом исследовании.
Исследование, которое было опубликовано в Cell 15 сентября 2022 года, описывает различия между профилями микробиома кишечника 576 пациентов и такого же количества контрольных домохозяйств в США, Великобритании, Испании и Аргентине. Полученные результаты могут привести к новым терапевтическим средствам, которые включают либо манипулирование микробиомом, либо диетические вмешательства.
«Это эталонное исследование, которое будет использоваться в этой области в течение многих лет», — сказал Серхио. Офицеры полициидоктор философии, председатель фонда Heidrich Family and Friends Endowed в неврология и член Институт неврологии UCSF Weillкоторый является ведущим автором нового исследования.
С помощью своего инновационного протокола Баранзини и его коллеги смогли идентифицировать десятки новых видов бактерий, связанных с рассеянным склерозом, и подтвердить наличие других видов, которые ранее были связаны только с этим заболеванием. «Мы были удивлены количеством видов, которые по-разному присутствовали при рассеянном склерозе по сравнению с контрольной группой», — сказал Баранзини.
Они также обнаружили, что самый большой источник вариаций видов бактерий был связан с географическим положением участников, что подтвердило важность местоположения и местных различий в диете для кишечного микробиома. Вторым по величине источником вариаций было состояние болезни участника, чего и ожидали исследователи.
Исследование было вторым в серии, проводимой iMSMS, международным консорциумом, созданным в 2015 году с целью определения роли кишечных бактерий в восприимчивости, прогрессировании заболевания и реакции на терапию РС. Первое исследование подтвердило протокол контроля домашних хозяйств, показав, что он увеличивает статистическую мощность в исследованиях микробиома на основе населения.
Выводы исследования носят преимущественно описательный характер, признает Баранзини. «Глядя на микробиом, обычно задают два вопроса», — сказал он. «Первый — «Кто там?» Это то, на что мы пытаемся ответить в этой статье. Второй вопрос: «Что они делают?»
Ответ на второй вопрос требует механистических исследований с отдельными бактериями, чтобы понять их метаболические профили. Тем не менее, исследователи получили некоторые намеки на то, что делают обнаруженные ими бактерии, изучая потенциальные пути, которые кодируют эти бактерии.
«Зная, какие гены каких видов мы можем идентифицировать у пациентов и контрольной группы, теперь мы можем начать реконструировать, какие потенциальные пути активны у пациентов и контрольной группы», — сказал Баранзини.
Например, некоторые из бактерий, которые команда обнаружила связанными с рассеянным склерозом, по-видимому, помогают людям перерабатывать клетчатку из растений, побочные продукты которой, как правило, обнаруживаются в повышенных концентрациях у пациентов с рассеянным склерозом. Другие виды, по-видимому, влияют на воспаление и механизм производства энергии в клетке.
Исследователи также обнаружили, что пациенты, получавшие иммуномодулятор, известный как интерферон бета-1а, самый старый метод лечения рассеянного склероза, имеют более низкие концентрации короткоцепочечных жирных кислот в фекалиях и более высокие концентрации в крови. Жирные кислоты с короткой цепью известны своими противовоспалительными свойствами, поэтому это говорит о том, что интерферон работает за счет увеличения транспортировки этих молекул из кишечника в кровоток, что, по словам Баранзини, может быть одним из механизмов действия интерферона.
Группа iMSMS будет продолжать набирать пациентов, расширяясь до Германии и Канады, пока общее число участников в когорте не достигнет 2000. Начиная с этой осени, они также будут наблюдать за подгруппой пациентов в течение двух лет, чтобы увидеть, как меняется микробиота их кишечника в течение двух лет. реакция на лечение, изменение образа жизни и прогрессирование заболевания. Все данные этих исследований будут в открытом доступе.
«Это пример того, как большая наука может быть достигнута только совместными усилиями», — добавил он. «В iMSMS мы действительно собрали лучших и самых ярких исследователей в области исследований микробиома и рассеянного склероза, и все они стремятся к одной и той же цели».
