Žarnyno mikrobų atkūrimas gali pagerinti antibiotikų sukeltą disbiozę ir išvengti pelių kolito

Mes žinome, kad mikrobai, su kuriais susiduriate ankstyvame gyvenime, iš tikrųjų lemia jūsų imuninės sistemos vystymąsi. Mūsų imuninė sistema išmoksta atpažinti save, ir trilijonai mūsų žarnyno mikrobų - jie taip pat yra „mes“, todėl mūsų imuninė sistema turi išmokti toleruoti šiuos organizmus, kaip ir toleruoja mūsų pačių ląsteles. Ankstyvas antibiotikų poveikis gali išnaikinti kai kuriuos organizmus, kurie yra būtini ugdant imuninę sistemą ugdant imuninę toleranciją “.

Eugenijus Čangas, MD, Vyresnysis autorius, Martin Boyer, medicinos profesorius, Čikaga

Dėl sunkumų atliekant tokius tyrimus su žmonėmis, tyrėjai pasirinko naudoti bendrą kolito tyrimo modelį:pelėms, kurioms trūksta geno, žinomo kaip IL-10 (IL-10-/-). "Šis pelių modelis buvo nustatytas kaip genetiškai jautrus IBD, ir mes žinome, kad žarnyno mikrobiomas vaidina lemiamą vaidmenį vystantis kolitui šiame modelyje, “ - sakė pirmasis autorius Jun Miyoshi, MD, Daktaras, Kyorino universiteto medicinos mokyklos Gastroenterologijos ir hepatologijos katedros vyresnysis docentas, ir buvęs UChicago doktorantas.

Nors labai retai šioms pelėms išsivysto savaiminis kolitas be jokio įsikišimo į švarią aplinką, jei jų motinos nėštumo ir žindymo laikotarpiu yra veikiamos antibiotikų, sutrikęs mikrobiomas gali būti perduotas jaunikliams ankstyvame amžiuje. Maždaug 30% jauniklių, turinčių šį vertikaliai perduotą sutrikusią mikrobiomą, vystosi kolitas.

Tyrėjai naudojo metodą, vadinamą šautuvo metagenomine seka, kad patikrintų IL-10-/-pelių, turinčių antibiotikų sukeltą disbiozę, išmatų mikrobiomas, kartu su neapdorota kontroline grupe, ir nustatyti konkrečias mikrobų rūšis, kurios gali atskirti dvi grupes. Tai atvedė juos į bakterijų prieglobstį Bacteroides.

Vienas prieglobsčio svarbos raktas buvo tas, kad Bacteroides buvo labai gausu neapdorotų pelių mikrobiomose, tačiau visiškai trūksta pelių, kurios buvo paveiktos antibiotikais. Kas daugiau, tyrėjai niekada nematė Bacteroides gydomose pelėse, kurioms kolitas neišsivystė, tačiau jie dažnai rado bakterijų pelių žarnyne, kurios baigėsi šia liga.

„Šios bakterijos buvo išnaikintos anksti veikiant antibiotikams ir buvo būtinos ugdant imuninę sistemą ugdant imuninę toleranciją, "sakė Changas." Kai tos pelės vėliau įgijo bakterijas, jų imuninė sistema to niekada nematė. Buvo laikoma svetima, ne kaip sau, ir jų imuninė sistema į tai reagavo “.

Siekdamas nustatyti, ar svarbių bakterijų atkūrimas atgal į mikrobiomą galėtų ištaisyti disbiozę, tyrėjai išryškino ypač gausią rūšį, žinomą kaip Bacteroides sp. CL1-UC (Bc). Jie bandė pridėti Bc atgal į pelių, turinčių disbiozę, mikrobiomas dviem laiko momentais:maždaug kūdikystėje (trijų savaičių amžius) ir pilnametystėje (11 savaičių amžiaus).

Bc perkėlimas į jaunesnes peles, kritinio imuninės sistemos vystymosi laikotarpio metu, ištaisė jų disbiozę ir užkirto kelią kolitui, bet pridėjus Bc atgal į suaugusias peles, disbiozės ištaisyti nepavyko, ir netgi pablogino jų kolitą.

„Tai rodo, kad bet kuriuo metu negalite tiesiog atkurti trūkstamų bakterijų, kad jis turėtų teigiamą poveikį, jis turi būti tam tikru gyvenimo pradžioje, - sakė Changas. - Jauniems gyvūnams, žinome, kad vystosi imuninė sistema, tai naivu, to reikia mokyti, ir tai mokoma veikiant tam tikrų rūšių mikrobams. Tam tikrais būdais, tai panaši į žemės riešutų alergiją - ankstyvas antigeno poveikis gali pakenkti imuninei sistemai, kad būtų išvengta alergijos žemės riešutams, bet tai turi įvykti per labai ribotą langą “.

Mokslininkai nustebo sužinoję, kad norint ištaisyti visą gyvenimą trunkančią disbiozę, pakanka atkurti vieną mikrobą, ir sakė, kad pabrėžė, kaip palyginti nedideli pokyčiai gali turėti dramatišką poveikį sistemai. „Tai tarsi aukšti Amazonės atogrąžų miškų medžiai, - tarė Čangas. - Tau reikia aukštų medžių, nes jei jų neturi, Žemiau esanti ekosistema negali tinkamai vystytis. Bet jei turite tuos medžius, likusi ekosistema klestės “.

Rezultatai taip pat prieštarauja populiarioms IBD kilmės teorijoms. „Yra klaidinga nuomonė, kad kolitą sukelia klasikinis patogenas, kaip salmonelės, ir mokslininkai daugelį metų ieškojo kaltininko, "sakė Chang." Tačiau mūsų duomenys rodo, kad šias ligas sukelia mūsų pačių komensiniai mikrobai. Jų yra normaliai, sveikas mikrobiomas, bet esant tinkamoms aplinkybėms ir galimybėms, jie gali virsti ligas skatinančiais mikrobais “.

Nors šis ankstyvas tyrimas buvo koncepcijos įrodymas, jei rezultatai bus pritaikyti žmonėms, pulsavimo poveikis greičiausiai bus tolimas. „Tai rodo, kad tikriausiai turime persvarstyti savo požiūrį į tokius sudėtingus imuninius sutrikimus, "sakė Chang." Matome, kad rizika vystosi ankstyvame gyvenime-net gimdoje-ir tai turi įtakos tokiai praktikai kaip C sekcijos ir maitinimas mišiniu, kuris gali paveikti mikrobus, su kuriais susiduria kūdikis. Tai man sako tai, kaip gydytojai, turime perkelti savo mąstymą ne į tai, kas iš karto atsiranda prieš šias ligas, bet į tai, kas vyksta ankstyvame gyvenime. Štai kur mes turime įsikišti šiems pacientams “.

• Tarptautiniai keliautojai gali pasiimti konkrečios paskirties antimikrobinio atsparumo genus,
• „Redhill Biopharma“ paskelbė baigusi registraciją į geriamojo opaganibo 2/3 fazės COVID-19 tyrimą