Metagenomisk analyse hjelper til med å forstå bakteriens artes rolle i Crohns sykdom

Forskning på tarmmetagenom av pasienter med Crohns sykdom belyser hvordan det påvirker den taksonomiske og funksjonelle sammensetningen av tarmmikrobiota. Blant de vanligste endringene er nedgangen i mangfoldet av gunstige mikrober og den økte mengden av Escherichia coli og andre mikrober forbundet med betennelse. Resultatene kan bidra til å bedre forstå årsakene og utviklingen av sykdommen, samt å optimalisere behandlingsopplegg. Resultatene ble publisert i BMC Genomics .

Crohns sykdom er en alvorlig inflammatorisk tarmsykdom som er utbredt i utviklede land. Blant de mulige årsaksfaktorene er genetisk disposisjon, miljø og pasienters livsstil. Sykdommen er forbundet med en unormal reaksjon av immunsystemet på en persons egne tarmmikrober; tarmdysbiose er typisk. For å studere fremdriften og finne metodene for effektiv diagnostikk og behandling, forskere utforsker bakteriens rolle i den patologiske prosessen.

Blant de mest lovende tilnærmingene er metagenomisk analyse - sekvensering av totalt genetisk materiale fra et mikrobielt samfunn. Et forskerteam med forskere fra ITMO University og spesialister fra Federal Research and Clinical Center of Physical-Chemical Medicine i samarbeid med klinikere fra flere medisinske sentre har nylig undersøkt tarmmetagenomet til pasienter med Crohns sykdom. Det ble oppdaget at sammensetningen av mikrobiota hos slike pasienter er signifikant forskjellig sammenlignet med friske forsøkspersoner:ettersom brøkdelen av normale mikrober avtar, patogene arter som ikke er utbredt hos mennesker begynner å dominere.

Selv om typen dysbiose varierte fra pasient til pasient, de fleste av dem manifesterte en flere ganger økning i overflod av Escherichia coli . Forskerne satte seg for å identifisere de spesifikke genene som skiller undertyper av Escherichia coli bor i tarmen til pasienter med Crohns sykdom og vanlig Escherichia coli som finnes hos friske mennesker. Sammenligningen utført på russisk befolkning viste mangel på slike universelle forskjeller. Observasjonene ble bekreftet under analysen av offentlig tilgjengelige datasett om friske personer og pasienter med Crohns sykdom fra hele verden.

" Escherichia coli regnes blant de mest godt studerte tarmmikrober og var også en av de første som ble oppdaget. Dens økte overflod i tarmen observeres i en rekke sykdommer. Vår metagenomiske analyse viste at det genetiske innholdet i Crohns sykdom-assosierte Escherichia coli varierer mye, til tross for den eksisterende troen på at det bare er noen spesifikke varianter. Resultatene støtter konseptet om at Crohns sykdom er et syndrom, dvs., en sykdom der lignende manifestasjoner i flere tilfeller er forårsaket av forskjellige faktorer i hvert tilfelle, "kommenterer Alexander Tyakht, en forskningsassistent ved ITMO University.

Forskningen indikerte at flere stammer av Escherichia coli kan sameksistere i en menneskelig tarm. Siden stammer med forskjellige genomer kan spille vesentlig forskjellige økologiske roller, de samme behandlingsordningene kan ha ulik effekt på forskjellige stammer. Denne oppdagelsen gir en mulighet til å forbedre balansen i tarmmikrobiota hos pasienter med Crohns sykdom, mens personlig analyse av den bakterielle genotypen gir en mulighet til å velge de mest effektive medisinene, probiotika og til og med fekal massetransplantasjon (FMT) donorer for hver pasient.

Disse funnene resonerer også med forskernes tidligere forskning som involverte genomanalyse av isolerte E coli belastninger. De nye resultatene belyser hvordan mikrobiota endres hos pasienter med Crohns sykdom og hvilke arter og stammer av bakterier som deltar i utviklingen. Dette, i sin tur, kan hjelpe deg med å bedre forstå sykdommens begynnelse og utvikling, samt å optimalisere behandlingsmetodene.

• Mikrober på tungen kan brukes til å diagnostisere kreft i bukspyttkjertelen
• Studien åpner en ny metode for behandling av ulcerøs kolitt eller Crohns sykdom