Hyödyntää valtavaa joukkoa pieniä organismeja ihmisten hyvinvoinnin välittäjänä, Mayo Clinicin tutkijat ovat kehittäneet Gut Microbiome Health Index -indeksin. Tämä indeksi erottaa terveen mikrobiomin sairaasta.
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin 15. syyskuuta Luonnonviestintä , tutkijat paljastavat, kuinka heidän indeksinsä koostuu biologisesti tulkittavasta matemaattisesta kaavasta, voi ottaa suolen mikrobiomiprofiilin henkilön ulosteenäytteestä paljastaakseen sairauden todennäköisyyden riippumatta kliinisestä diagnoosista.
"Tämä löytö edistää ymmärrystämme suoliston terveen mikrobiomin koostumuksesta, jota on pitkään haluttu, "sanoo Jaeyun Sung, Ph.D., vastaava kirjoittaja. "Indeksimme ennustaa, kuinka läheisesti suoliston mikrobiominäyte muistuttaa terveitä tai epäterveellisiä olosuhteita."
Sung on kirurgian apulaisprofessori, Mayo Clinic College of Medicine ja tiede, ja tutkija Mayo Clinic Center for Individualised Microbiome -ohjelmassa.
Tohtori Sung sanoo, että erittäin monimutkaisen mikrobiomin vaikutukset ihmisten terveyteen ovat syvät, mutta tiedettä siitä, miten oikein havaita, voiko jokin olla vialla, ja kuinka käyttää suoliston mikrobiomia yleisen terveyden indikaattorina, on suhteellisen uutta.
Tiedetään, että mikrobien ekosysteemi on sidottu lukuisiin terveyshyötyihin, mukaan lukien ruoan sulattamisen auttaminen, säätelevät aineenvaihduntaa ja vaikuttavat immuunijärjestelmään. Edelleen, monia kysymyksiä on jäljellä. Viimeaikaiset tutkimukset yhdistävät muutokset suoliston mikrobiomiin suuriin kroonisiin sairauksiin.
Tohtori Sung sanoo, että analyyttisten testien tai algoritmipohjaisten biomarkkereiden puute estää havaitsemasta taudin varhaisia merkkejä ennen tiettyjen, diagnosoituja oireita.
Uutta tutkimusta varten Tohtori Sung ja hänen tiiminsä analysoivat 4, 347 julkisesti saatavilla olevaa jakkaran haulikon metagenomia, joiden avulla tutkijat voivat laajasti sekvensoida kaikki ulosteet näytteessä olevien kaikkien tunnettujen organismien kaikki geenit.
Näytteet yhdistettiin 34 julkaistuun tutkimukseen, jotka kattoivat terveitä olosuhteita ja 12 ei-terveellistä sairautta. Lähes 1, 700 suoliston mikrobiominäytteestä oli peräisin ei-terveiltä ihmisiltä, tuo on, joilla on kliinisesti diagnosoitu sairaus tai epänormaali paino BMI:n perusteella. Melkein 2, 600 näytettä oli peräisin terveiltä ihmisiltä, tuo on, ilman selviä sairauksia tai haitallisia oireita.
Yhdistimme ei-terveet näytteet yhteen ryhmään ja terveet näytteet toiseen, Sitten verrattiin molemmissa ryhmissä havaittujen mikrobien taajuuksia. Huomasimme, että joitain mikrobeja havaitaan paljon useammin terveissä ryhmissä, verrattuna ei-terveelliseen ryhmään ja päinvastoin. "
Jaeyun Sung, Tohtori, Tutkimuksen kirjeenvaihtaja,
Hänen analyysinsä johti 50 ihmisen mikrobilajista koostuvan terveen ihmisen suolen mikrobiomin allekirjoitukseen.
"Mutta todellinen haaste oli sitten soveltaa näitä tietoja terveysindikaattorin suunnitteluun, "Tohtori Sung sanoo.
Terveen suolen mikrobiomiallekirjoituksen löytäminen johti tohtori Sungin ja hänen tiiminsä kehittämään matemaattisen kaavan, joka ennustaa, kuinka läheisesti suolen mikrobiominäyte muistuttaa terveitä tai ei-terveellisiä olosuhteita.
He loivat suhteen terveiden runsaiden lajien ja niukkojen lajien välillä. Mitä suurempi luku, sitä suurempi on todennäköisyys, että vastaava mikrobiominäyte tulee terveeltä henkilöltä.
"Joten suurempi luku kertoo sinulle:" Voi, näytät erittäin terveeltä. Mikrobiomisi muistuttaa tervettä väestöä, "" Tohtori Sung sanoo. "Mutta pieni määrä paljastaa:" Voi, emme voi vielä sanoa tarkalleen, mikä sairaus sinulla voi olla, mutta voimme sanoa, että jotain näyttää siltä. "
"Mikrobiomisi muistuttaa hyvin lähellä sitä, mikä mikrobiomi olisi sairauspopulaatiossa." Sitä me kutsumme suoliston mikrobiomien terveysindeksiksi. Voit katsoa sitä "suolistosi luottoluokitukseksi". "
Riippumattomassa validointiryhmässä, jossa on lähes 700 ihmistä, terveet näytteet erotettiin ei-terveistä näytteistä 74% ajasta.
Tutkimuksen aikana Tohtori Sung löysi toisen havainnon:kohtuullinen korrelaatio suoliston mikrobiomien terveysindeksin ja suuritiheyksisen lipoproteiinin välillä tai HDL, tai "hyvä kolesteroli, "veressä.
"Mitä korkeampi Gut Microbiome Health Index on, mitä korkeampi HDL -tasosi on, "hän selittää." Se, että löysimme tämän korrelaation sydän- ja verisuonitautien merkkiaineen kanssa, on todella jännittävää, nyt yhdistämme suoliston mikrobiomitiedot kliinisiin tietoihin. "
"Ryhmäni yksi tutkimusalue on tunnistaa, miten suoliston mikrobiomi puhuu kehon eri kudoksille kemiallisten signaalien kautta. Tällä hetkellä emme ole kaukana siitä, että voisimme päätellä tietyistä mekanismeista, mutta meillä on lupaavia johtoja, joita haluamme jatkaa. "
Hän sanoo, että löytö korostaa indeksin mahdollisuuksia olla voimakas ja johdonmukainen terveyden ennustaja. Ei liian kaukana tulevaisuudessa, Tohtori Sung kuvittelee ajankohdan, jolloin ulosteenäytteen antaminen mikrobiomin arvioimiseksi terveydenhuollon tarjoajan säännöllisten vierailujen aikana muuttuisi rutiiniksi.
Hän toivoo, että Gut Microbiome Health Index -indeksiä voidaan kehittää edelleen niin, että se voi jonain päivänä osallistua kattaviin lääketieteellisiin ja ennaltaehkäiseviin terveystarkastusohjelmiin.
"Ehdotettu kvantitatiivinen ulosteen mittari mikrobiomien terveyden indeksoimiseksi on käsitteellinen ja tekninen innovaatio, ja sillä on potentiaalia informoida hoitoja terveyden ylläpitämiseksi tai palauttamiseksi suolen mikrobiomimodulaation avulla, "Tohtori Sung sanoo.
"Hakemisto tarjoaa kohdepisteen siitä, mitä haluat mikrobiomisi muistuttavan, varsinkin suuren häiriön jälkeen, kuten ruokamyrkytys tai antibiootit. Lisäksi, tämä työ osoittaa voiman integroida olemassa olevat näytteet eri lähteistä ja terveysolosuhteista tunnistamaan todella vankka näkemys, joka hyödyttää ihmisten terveyttä. "