Å utnytte den enorme befolkningen av små organismer som en proxy for folks velvære, Mayo Clinic -forskere har utviklet en Gut Microbiome Health Index. Denne indeksen skiller et sunt mikrobiom fra en som er syk.
I en ny studie publisert i 15. september utgaven av Naturkommunikasjon , forskerne avslører hvordan indeksen deres, sammensatt av en biologisk tolkbar matematisk formel, kan ta en tarmmikrobiomprofil fra en persons avføringsprøve for å avsløre sannsynligheten for å ha en sykdom uavhengig av den kliniske diagnosen.
"Denne oppdagelsen fremmer vår forståelse av sammensetningen av et sunt tarmmikrobiom som har vært lenge ettertraktet, "sier Jaeyun Sung, Ph.D., den tilsvarende forfatteren. "Indeksen vår forutsier hvor tett en tarmmikrobiomprøve ligner sunne eller usunne forhold."
Dr. Sung er assisterende professor i kirurgi, Mayo Clinic College of Medicine and Science, og forsker innen Mayo Clinic Center for Individualized Medicine Microbiome Program.
Dr. Sung sier effekten av det svært komplekse mikrobiomet på menneskers helse er dyptgripende, men vitenskapen om hvordan man på riktig måte kan oppdage om noe kan være galt, og hvordan du bruker tarmmikrobiomet som en indikator på generell helse, er relativt nytt.
Det som er kjent er at mikrosystemet til mikrober er knyttet til en rekke helsemessige fordeler, inkludert å hjelpe til med å fordøye mat, regulerer metabolisme og spiller en rolle i immunitet. Fortsatt, mange spørsmål gjenstår. Nyere studier knytter endringer i tarmmikrobiomet til store kroniske sykdommer.
Sung sier mangel på analytiske tester eller algoritmedrevne biomarkører hindrer påvisning av tidlige tegn på sykdom før det oppstår spesifikke, diagnostiserbare symptomer.
For den nye studien, Dr. Sung og teamet hans analyserte 4, 347 allment tilgjengelig menneske avføring haglgevær metagenomer, som lar forskere i stor grad sekvensere alle gener i alle kjente organismer som er tilstede i en avføringsprøve.
Prøvene ble samlet i 34 publiserte studier som spenner over sunne tilstander og 12 ikke-sunne sykdomstilstander. Nesten 1, 700 av tarmmikrobiomprøvene var fra ikke-friske mennesker, det er, de med en klinisk diagnostisert sykdom eller unormal kroppsvekt basert på BMI. Nesten 2, 600 prøver var fra mennesker rapportert som friske, det er, uten åpenbar sykdom eller uønskede symptomer.
Vi samlet de ikke-sunne prøvene i en gruppe og de sunne prøvene til en annen, Deretter gjorde vi en sammenligning av frekvensene til mikrober som ble observert i begge gruppene. Vi fant at noen mikrober er mye oftere observert i den friske gruppen, sammenlignet med den ikke-friske gruppen og omvendt. "
Jaeyun Sung, PhD., Studere tilsvarende forfatter,
Hans analyse førte til en mikrobiomsignatur av den friske menneskelige tarmen sammensatt av 50 mikrobielle arter.
"Men den virkelige utfordringen da var å bruke denne informasjonen til å utforme en indikator på helse, "Dr. Sung sier.
Oppdagelsen av en sunn tarmmikrobiomsignatur førte til at Dr. Sung og teamet hans utviklet en matematisk formel som forutsier hvor tett en tarmmikrobiomprøve ligner sunne eller ikke-sunne forhold.
De skapte et forhold mellom de arter som er rik på helse og artene som er knappe. Jo høyere tall, jo større sjanse er det for at den tilsvarende mikrobiomprøven kommer fra en frisk person.
"Så et høyere tall vil fortelle deg:'Å, du ser veldig sunn ut. Mikrobiomet ditt ligner det for en sunn befolkning, '"Sier Dr. Sung." Men et lavt tall avslører:' Å, vi kan ikke si nøyaktig hvilken sykdom du kan ha, men vi kan se at noe ser ut. "
"Ditt mikrobiom ligner veldig på det som et mikrobiom ville være i en sykdomspopulasjon. ' Og det er det vi kaller Gut Microbiome Health Index. Du kan se det som en "kreditt score for tarmen din." "
På en uavhengig valideringskohorte på nærmere 700 mennesker, friske prøver ble skilt fra ikke-sunne prøver 74% av tiden.
Under studiet, Dr. Sung oppdaget et annet funn:en moderat korrelasjon mellom Gut Microbiome Health Index og lipoprotein med høy tetthet, eller HDL, eller "godt kolesterol, "i blodet.
"Jo høyere Gut Microbiome Health Index, jo høyere HDL -nivå er "forklarer han." At vi klarte å finne denne sammenhengen med en markør for kardiovaskulær helse er veldig spennende, som nå kobler vi tarmmikrobiominformasjon til kliniske data. "
"Et forskningsområde i min gruppe er å identifisere hvordan tarmmikrobiomet snakker til forskjellige vev i kroppen gjennom kjemiske signaler. Foreløpig, vi er langt fra i stand til å konkludere med spesifikke mekanismer, men vi har noen lovende kundeemner vi gjerne vil følge videre. "
Han sier at oppdagelsen fremhever potensialet til indeksen til å være en kraftig og konsekvent prediktor for helse. I en ikke altfor fjern fremtid, Dr. Sung forestiller seg en tid da en avføringsprøve for å vurdere mikrobiomet under vanlige besøk hos en helsepersonell ville bli rutine.
Han håper å videreutvikle Gut Microbiome Health Index slik at den en dag kan bidra til omfattende medisinske og forebyggende helseundersøkelsesprogrammer.
"Vår foreslåtte kvantitative avføringsberegning for indeksering av mikrobiomhelse er en konseptuell og teknisk innovasjon, og har potensial til å informere behandlinger for å opprettholde eller gjenopprette helse gjennom tarmmikrobiommodulering, "Dr. Sung sier.
"Indeksen vår gir et destinasjonspunkt for hva du vil at mikrobiomet skal ligne på, spesielt etter en massiv forstyrrelse, som matforgiftning eller antibiotika. Videre, dette arbeidet demonstrerer kraften i å integrere eksisterende prøver på tvers av forskjellige kilder og helsemessige forhold for å identifisere virkelig robust innsikt som gagner menneskers helse. "
E. coli superbug -spredning ved dårlig toaletthygiene,
Mikrobiom kan hjelpe til med å identifisere risiko før kreft hos kvinner med HPV
Pasienter på immunterapier bør konsumere mer fiber,
Sunneste tarmbakterier med plantebasert eller middelhavskosthold
Spiserørskreftrisiko kan reduseres med esomeprazol og lavdose aspirin
Mikrober kan forutsi dødelige utfall hos ventilerte COVID-19-pasienter
Bruk FLUOstar Omega til å studere nye tarmbakterier som kan påvirke helsen vår
Gruppen Microbial Biology and Metagenomics ved University of Queenslands Diamantina Institute bruker BMG LABTECH FLUOstar Omega mikroplateleser for å utvikle nye metoder for å studere det menneskelige
Diagnose av virusinfeksjoner ved hjelp av mikro- og nanoskala -teknologi
Behovet for befolkningsdekning, rask, følsom, og kostnadseffektive diagnostiske tester har økt betydelig som følge av alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), årsakssaken til k
IBD langt mer vanlig enn forventet,
og vil bare øke i fremtiden Det er tre ganger så mange mennesker med kronisk og svekkende tarmlidelse som kalles inflammatorisk tarmsykdom (IBD) som noen gang har trodd før, ifølge en ny studie presen