L'analisi metagenomica aiuta a comprendere il ruolo delle specie batteriche nella malattia di Crohn

La ricerca sul metagenoma intestinale dei pazienti con malattia di Crohn chiarisce come influenza la composizione tassonomica e funzionale del microbiota intestinale. Tra i cambiamenti più comuni vi sono la diminuzione della diversità dei microbi benefici e l'aumento dell'abbondanza di Escherichia coli e altri microbi associati all'infiammazione. I risultati possono aiutare a comprendere meglio le cause e l'andamento della malattia, nonché per ottimizzare gli schemi di trattamento. I risultati sono stati pubblicati in Genomica BMC .

La malattia di Crohn è una grave malattia infiammatoria intestinale ampiamente diffusa nei paesi sviluppati. Tra i suoi possibili fattori causali vi sono la predisposizione genetica, ambiente e stile di vita dei pazienti. La malattia è associata a una reazione anormale del sistema immunitario ai microbi intestinali di una persona; la disbiosi intestinale è tipica. Per studiarne i progressi e trovare le modalità di diagnosi e cura efficaci, gli scienziati esplorano il ruolo dei batteri nel processo patologico.

Tra gli approcci più promettenti c'è l'analisi metagenomica, ovvero il sequenziamento del materiale genetico totale di una comunità microbica. Un team di ricerca composto da scienziati dell'Università ITMO e specialisti del Centro federale di ricerca e clinica di medicina fisico-chimica in collaborazione con medici di diversi centri medici ha recentemente studiato il metagenoma intestinale dei pazienti con malattia di Crohn. Si è scoperto che la composizione del microbiota in tali pazienti è significativamente diversa rispetto a quella dei soggetti sani:al diminuire della frazione di microbi normali, specie patogene che non sono prevalenti negli esseri umani iniziano a dominare.

Sebbene il tipo di disbiosi variasse da paziente a paziente, la maggior parte di loro ha manifestato un aumento più volte nell'abbondanza di Escherichia coli . Gli scienziati si sono proposti di identificare i geni specifici che distinguono i sottotipi di Escherichia coli che abitano l'intestino di pazienti con malattia di Crohn e comuni Escherichia coli che esiste nelle persone sane. Il confronto condotto sulla popolazione russa ha mostrato la mancanza di tali differenze universali. Le osservazioni sono state confermate durante l'analisi dei dataset pubblicamente disponibili su soggetti sani e pazienti con malattia di Crohn provenienti da tutto il mondo.

" Escherichia coli è considerato tra i microbi intestinali più studiati ed è stato anche uno dei primi ad essere scoperto. La sua maggiore abbondanza nell'intestino è osservata in una serie di malattie. La nostra analisi metagenomica ha mostrato che il contenuto genetico del morbo di Crohn associato Escherichia coli varia ampiamente, nonostante la convinzione esistente che ci siano solo alcune varietà specifiche. I risultati supportano il concetto che la malattia di Crohn è una sindrome, cioè., una malattia in cui manifestazioni simili in più casi sono causate da fattori diversi in ciascun caso, " commenta Alexander Tyakht, un ricercatore associato presso l'Università ITMO.

La ricerca ha indicato che diversi ceppi di Escherichia coli possono coesistere in un intestino umano. Poiché ceppi con genomi diversi possono svolgere ruoli ecologici significativamente diversi, gli stessi schemi di trattamento possono avere un effetto diverso su ceppi diversi. Questa scoperta offre l'opportunità di migliorare l'equilibrio del microbiota intestinale nei pazienti con malattia di Crohn, mentre l'analisi personalizzata del genotipo batterico offre l'opportunità di selezionare i farmaci più efficaci, probiotici e persino donatori di trapianto di massa fecale (FMT) per ogni paziente.

Questi risultati risuonano anche con le precedenti ricerche degli scienziati che hanno coinvolto l'analisi del genoma di isolati E. coli tensioni. I nuovi risultati fanno luce su come cambia il microbiota nei pazienti con malattia di Crohn e quali specie e ceppi di batteri partecipano al suo sviluppo. Questo, a sua volta, può aiutare a comprendere meglio l'insorgenza e l'andamento della malattia, nonché per ottimizzare i metodi di trattamento.

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