Die metagenomische Analyse hilft, die Rolle von Bakterienarten bei Morbus Crohn zu verstehen

Untersuchungen zum Darmmetagenom von Patienten mit Morbus Crohn zeigen, wie es die taxonomische und funktionelle Zusammensetzung der Darmmikrobiota beeinflusst. Zu den häufigsten Veränderungen zählen die Abnahme der Vielfalt nützlicher Mikroben und die Zunahme von Escherichia coli und andere mit Entzündungen assoziierte Mikroben. Die Ergebnisse können helfen, die Ursachen und den Verlauf der Erkrankung besser zu verstehen, sowie Behandlungsschemata zu optimieren. Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in BMC Genomics .

Morbus Crohn ist eine schwere entzündliche Darmerkrankung, die in Industrieländern weit verbreitet ist. Zu den möglichen ursächlichen Faktoren gehören genetische Veranlagung, Umwelt und Lebensstil der Patienten. Die Krankheit ist mit einer abnormalen Reaktion des Immunsystems auf die eigenen Darmmikroben einer Person verbunden; Darmdysbiose ist typisch. Um seinen Fortschritt zu studieren und die Methoden einer effizienten Diagnostik und Behandlung zu finden, Wissenschaftler erforschen die Rolle von Bakterien im pathologischen Prozess.

Zu den vielversprechendsten Ansätzen gehört die metagenomische Analyse – die Sequenzierung des gesamten genetischen Materials einer mikrobiellen Gemeinschaft. Ein Forschungsteam aus Wissenschaftlern der ITMO-Universität und Spezialisten des Bundesforschungs- und Klinischen Zentrums für Physikalisch-Chemische Medizin hat in Zusammenarbeit mit Klinikern mehrerer medizinischer Zentren kürzlich das Darmmetagenom von Patienten mit Morbus Crohn untersucht. Es wurde festgestellt, dass sich die Zusammensetzung der Mikrobiota bei solchen Patienten signifikant von der gesunder Personen unterscheidet:Wenn der Anteil an normalen Mikroben abnimmt, Krankheitserreger, die beim Menschen nicht verbreitet sind, beginnen zu dominieren.

Obwohl die Art der Dysbiose von Patient zu Patient unterschiedlich war, die meisten von ihnen zeigten eine mehrfache Zunahme der Fülle an Escherichia coli . Die Wissenschaftler machten sich daran, die spezifischen Gene zu identifizieren, die die Subtypen von Escherichia coli Besiedlung des Darms von Patienten mit Morbus Crohn und häufigem Escherichia coli die bei gesunden Menschen vorhanden ist. Der Vergleich, der an der russischen Bevölkerung durchgeführt wurde, zeigte das Fehlen solcher universeller Unterschiede. Die Beobachtungen wurden bei der Analyse der öffentlich zugänglichen Datensätze zu gesunden Probanden und Patienten mit Morbus Crohn aus aller Welt bestätigt.

" Escherichia coli gilt als eine der am besten untersuchten Darmmikroben und wurde auch als eine der ersten entdeckt. Seine erhöhte Häufigkeit im Darm wird bei einer Reihe von Krankheiten beobachtet. Unsere metagenomische Analyse zeigte, dass der genetische Inhalt des Morbus Crohn-assoziierten Escherichia coli variiert stark, trotz der bestehenden Überzeugung, dass es nur einige spezifische Sorten gibt. Die Ergebnisse stützen das Konzept, dass Morbus Crohn ein Syndrom ist, d.h., eine Krankheit, bei der in mehreren Fällen ähnliche Manifestationen durch jeweils unterschiedliche Faktoren verursacht werden, " kommentiert Alexander Tyakht, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der ITMO University.

Die Forschung zeigte, dass mehrere Stämme von Escherichia coli kann in einem menschlichen Darm koexistieren. Da Stämme mit unterschiedlichen Genomen erheblich unterschiedliche ökologische Rollen spielen können, Dieselben Behandlungsschemata können unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Stämme haben. Diese Entdeckung bietet die Möglichkeit, das Gleichgewicht der Darmmikrobiota bei Patienten mit Morbus Crohn zu verbessern. während die personalisierte Analyse des bakteriellen Genotyps die Möglichkeit bietet, die wirksamsten Medikamente auszuwählen, Probiotika und sogar Spender für eine Stuhlmassentransplantation (FMT) für jeden Patienten.

Diese Ergebnisse stimmen auch mit früheren Forschungen der Wissenschaftler überein, die eine Genomanalyse von isolierten E coli Stämme. Die neuen Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie sich die Mikrobiota bei Patienten mit Morbus Crohn verändert und welche Bakterienarten und -stämme an ihrer Entwicklung beteiligt sind. Dies, im Gegenzug, kann helfen, den Beginn und das Fortschreiten der Krankheit besser zu verstehen, sowie die Behandlungsmethoden zu optimieren.

• Mikroben auf der Zunge könnten zur Diagnose von Bauchspeicheldrüsenkrebs verwendet werden
• Studie eröffnet neue Wege zur Behandlung von Colitis ulcerosa oder Morbus Crohn