Resultaterne er de første i enhver human neurovaskulær sygdom. De har konsekvenser både for behandling af sygdommen og for undersøgelse af andre neurovaskulære sygdomme, der kan blive påvirket af en persons tarmmikrobiom.
Undersøgelsen blev ledet af forskere ved University of Chicago Medicine og offentliggjort den 27. maj i Naturkommunikation . Det undersøgte tarmbakterierne hos patienter med cavernous angioma (CA), en sygdom, hvor abnormiteter i blodkar udvikler sig i hjernen og forårsager slagtilfælde, anfald, og alvorlige neurologiske komplikationer.
Sygdommen skyldes en genetisk mutation i læsionen -som kan arves eller forekommer sporadisk -og dens sværhedsgrad og forløb varierer meget blandt patienter.
UChicago er førende inden for undersøgelse af denne sygdom. Det er blevet udpeget som et hulrums angiom -center for ekspertise og behandler patienter med tilstanden fra hele verden.
Efterforskere havde antydninger om, at sygdommen kunne blive påvirket af tarmmikrobiomet:Seniorforfatter Issam Awad, MD, John Harper Seeley, professor i neurokirurgi og direktør for neurovaskulær kirurgi ved UChicago Medicine, var partner i et tidligere studie med mus, som viste, at de celler, der foret hjernens blodkar reagerede på dyrenes tarmbakterier.
"Konsekvenserne af det var meget store, "sagde han." Men vi vidste ikke, om dette koncept om et unikt mikrobiom, der favoriserer udviklingen af læsioner, ville være sandt hos mennesker. "
At finde ud af, UChicago -forskere - arbejder med efterforskere ved University of California San Francisco, University of New Mexico, University of Pennsylvania, og Angioma Alliance patientstøttegruppe - indsamlede afføringsprøver fra mere end 120 CA -patienter.
Prøverne blev derefter analyseret for deres bakterieindhold og sammenlignet med prøver fra den generelle befolkning. CA-prøverne viste signifikant større mængder gram-negative bakterier og mindre gram-positive bakterier.
Forskerne identificerede en kombination af tre almindelige bakteriearter, hvis relative overflod kan skelne CA -patienter fra kontrolpatienter uden CA -læsioner, med høj følsomhed og specificitet.
CA -prøverne viste også et ubalanceret netværk af bakterier, der var meget mere uordnet end den generelle befolknings bakterielle netværk.
CA -patienterne fra alle de forskellige indsamlingssteder havde det samme særprægede mikrobiom, uanset om de havde arvet mutationen eller havde en sporadisk læsion, og uanset antallet af læsioner, de havde. "
Issam Awad MD, Undersøg seniorforfatter og direktør for neurovaskulær kirurgi, University Of Chicago Medical Center
Efterforskerne viste endvidere, at den bakterielle ubalance hos patienter med CA producerer lipopolysaccharid (LPS) molekyler, som bevæger sig gennem blodbanen til hjernen og fastgøres til hjernens blodkarforing, lette udvikling af læsioner. "Alt dette bevis pegede på mikrobiomet som en årsag til læsioner snarere end en effekt, "Sagde Awad.
Efterforskerne indsamlede også blod fra flere CA -patienter og brugte avanceret computermaskinlæring til at identificere kombinationen af molekylære signaler forbundet med sygdommen. Dem med CA havde signifikant forskellige LPS-relaterede blodbiomarkører og inflammatoriske molekyler. Resultatet var i det væsentlige et smart, personlig test for hver CA -patient.
"Ved at se på både bakteriekombinationer og blodets biomarkører, vi var i stand til at måle, hvor aggressiv sygdommen var hos hver patient, "sagde Sean Polster, MD, en neurokirurgisk beboer ved UChicago Medicine og første forfatter på papiret. Polster brugte to år af sit neurokirurgiske ophold på at koordinere undersøgelsen blandt de forskellige institutioner.
Forskerne begynder at tænke over, hvordan disse resultater påvirker behandlingen. Tidligere undersøgelser af mus viste, at emulgatorer, der blev fodret med emulgatorer - som ofte bruges som konserveringsmidler i forarbejdede fødevarer - havde mere blødning i hjernen, sandsynligvis på grund af den måde, de forstyrrede tarmens bakterielle netværk. Forskerne fortæller nu patienterne at undgå disse konserveringsmidler.
Selvom antibiotika og probiotika kan virke som naturlige behandlingsforløb, de kunne ændre bakteriebalancen på måder, der fører til større problemer. "Dette er mere kompliceret end det ser ud til, "sagde Awad.
Imidlertid, han fortæller CA-patienter, der har infektioner forårsaget af gramnegative bakterier (såsom urinvejsinfektioner eller prostatitis), at få dem behandlet med det samme for at undgå flere potentielle hjerneskader.
Forskerne undersøger også, om denne mikrobiom-hjerne-forbindelse kan undersøges ved andre sygdomme. Allerede, de viste, at de samme gener og biomarkører, der er involveret i CA, også er aktive i den menneskelige hjerne, når vi bliver ældre. ”Patienterne har meget håb om, at vi arbejder på dette, "Sagde Polster.
Forskere gør blod af type A til universel type O,
Lungemikrobiom forudsiger sværhedsgraden af COVID-19 sygdom
Fiskeslim kan være en potentiel kilde til antibiotika, finder undersøgelse
Sådan styrkes dit immunsystem til at bekæmpe coronavirus
Ulcerøs colitis
Typen af øvre luftvejsbakterier kan påvirke astmaens sværhedsgrad
Gedemælkbaseret formel god til spædbørns tarmsundhed
Forskere fra RMITs laboratorium analyserede gedemælksformel og kiggede på oligosacchariderne i den. Disse enkle sukkerarter og præbiotika, der findes i gedemælksbaseret modermælkserstatning, har vist
DNA -metabarkodning kan forbedre analysen af menneskelig kost
En ny undersøgelse har vist, at DNA -metabarkodning fungerer som et kraftfuldt nyt værktøj til overvågning af menneskers indtag af planter, som kunne hjælpe forskere med at forstå mere om, hvad vi spi
Gasdetekterende elektronisk pille til diagnose af mave -tarmsygdomme
Forskere fra RMIT University, Melbourne, har lavet en elektronisk pille, der kan registrere særlige gasser i tarmen og hjælpe læger med at diagnosticere mave -tarmsygdomme som irritabel tarm.