Metagenomisk analyse hjælper med at forstå bakterieres rolle i Crohns sygdom

Forskning om tarmmetagenom hos patienter med Crohns sygdom belyser, hvordan det påvirker den taksonomiske og funktionelle sammensætning af tarmmikrobiota. Blandt de mest almindelige ændringer er faldet i mangfoldigheden af ​​gavnlige mikrober og den øgede overflod af Escherichia coli og andre mikrober forbundet med betændelse. Resultaterne kan hjælpe til bedre at forstå årsagerne til og udviklingen af ​​sygdommen, samt at optimere behandlingsordninger. Resultaterne blev offentliggjort i BMC Genomics .

Crohns sygdom er en alvorlig inflammatorisk tarmsygdom, der er meget udbredt i udviklede lande. Blandt dens mulige årsagsfaktorer er genetisk disposition, miljø og patienters livsstil. Sygdommen er forbundet med en unormal reaktion af immunsystemet på en persons egne tarmmikrober; tarmdysbiose er typisk. For at studere dets fremskridt og finde metoderne til effektiv diagnostik og behandling, forskere undersøger bakteriernes rolle i den patologiske proces.

Blandt de mest lovende tilgange er metagenomisk analyse - sekventering af totalt genetisk materiale fra et mikrobielt samfund. Et forskerhold med forskere fra ITMO University og specialister fra Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine i samarbejde med klinikere fra flere medicinske centre har for nylig undersøgt tarmmetagenomet hos patienter med Crohns sygdom. Det blev opdaget, at sammensætningen af ​​mikrobiota hos sådanne patienter er signifikant forskellig i forhold til den hos raske forsøgspersoner:når brøkdelen af ​​normale mikrober falder, patogene arter, der ikke er udbredt hos mennesker, begynder at dominere.

Selvom typen af ​​dysbiose varierede fra patient til patient, de fleste af dem manifesterede en flere gange stigning i overflod af Escherichia coli . Forskerne satte sig for at identificere de specifikke gener, der adskiller undertyperne af Escherichia coli beboer tarmen hos patienter med Crohns sygdom og almindelig Escherichia coli der findes hos raske mennesker. Sammenligningen foretaget på russisk befolkning viste mangel på sådanne universelle forskelle. Observationerne blev bekræftet under analysen af ​​de offentligt tilgængelige datasæt om raske personer og patienter med Crohns sygdom fra hele verden.

" Escherichia coli betragtes blandt de mest velstuderede tarmmikrober og var også en af ​​de første, der blev opdaget. Dens øgede overflod i tarmen observeres i en række sygdomme. Vores metagenomiske analyse viste, at det genetiske indhold af Crohns sygdom er forbundet Escherichia coli varierer meget, på trods af den eksisterende tro på, at der kun er nogle specifikke sorter. Resultaterne understøtter konceptet om, at Crohns sygdom er et syndrom, dvs. en sygdom, hvor lignende manifestationer i flere tilfælde skyldes forskellige faktorer i hvert tilfælde, "kommenterer Alexander Tyakht, en forskningsassistent ved ITMO University.

Undersøgelsen viste, at flere stammer af Escherichia coli kan sameksistere i en menneskelig tarm. Da stammer med forskellige genomer kan spille væsentligt forskellige økologiske roller, de samme behandlingsordninger kan have en forskellig effekt på forskellige stammer. Denne opdagelse giver mulighed for at forbedre balancen i tarmmikrobiota hos patienter med Crohns sygdom, mens personlig analyse af den bakterielle genotype giver mulighed for at vælge den mest effektive medicin, probiotika og endda fækal massetransplantation (FMT) donorer for hver patient.

Disse fund giver også genklang med forskernes tidligere forskning, der involverede genomanalyse af isolerede E coli belastninger. De nye resultater kaster lys over, hvordan mikrobiota ændrer sig hos patienter med Crohns sygdom, og hvilke arter og stammer af bakterier, der deltager i dens udvikling. Det her, på tur, kan hjælpe med bedre at forstå sygdommens begyndelse og udvikling, samt at optimere behandlingsmetoderne.

• Mikrober på tungen kunne bruges til at diagnosticere kræft i bugspytkirtlen
• Undersøgelse åbner ny vej til behandling af ulcerøs colitis eller Crohns sygdom