В последние годы, микробиота - сообщество бактерий и других микроорганизмов, которые живут в человеческом теле и в нем - привлекла внимание ученых и общественности, отчасти потому, что учиться стало легче. Это было связано со многими аспектами здоровья человека.
Многопрофильная команда из Memorial Sloan Kettering впервые показала, что микробиота кишечника напрямую формирует структуру иммунной системы человека.
Конкретно, их исследования показали, что концентрация различных типов иммунных клеток в крови изменяется в зависимости от присутствия различных штаммов бактерий в кишечнике.
Результаты их исследования, в котором использовались данные, собранные более чем за десять лет из более чем двух, 000 пациентов, публикуется 25 ноября, 2020, в Природа .
"Научное сообщество уже приняло идею о том, что микробиота кишечника важна для здоровья иммунной системы человека, но данные, которые они использовали, чтобы сделать это предположение, были получены в результате исследований на животных, "говорит системный биолог Института Слоана Кеттеринга Жоао Ксавье, соавтор статьи вместе со своим бывшим постдоком Йонасом Шлютером, который сейчас является доцентом NYU Langone Health. "В МСК у нас есть замечательная возможность проследить, как меняется состав микробиоты у людей, проходящих лечение от рака крови, "Доктор Ксавьер добавляет.
Данные, которые использовались в исследовании, были получены от людей, получавших аллогенные стволовые клетки и трансплантаты костного мозга (BMT). После сильной химиотерапии или лучевой терапии используется для уничтожения раковых клеток крови, кроветворная система пациента заменяется стволовыми клетками донора.
В течение первых нескольких недель, пока клетки крови донора, в том числе лейкоциты, составляющие иммунную систему, не закрепятся, пациенты чрезвычайно уязвимы для инфекций. Чтобы защитить их в это время, пациентам назначают антибиотики.
Но у многих из этих антибиотиков есть нежелательный побочный эффект, заключающийся в уничтожении здоровой микробиоты, которая живет в кишечнике, позволяя опасным штаммам взять верх. Когда иммунная система пациента восстановится, прием антибиотиков отменен, и микробиота кишечника медленно начинает расти.
"Параллельное восстановление иммунной системы и микробиоты, оба повреждены, а затем восстановлены, дает нам уникальную возможность проанализировать связи между этими двумя системами, "Доктор Шлютер говорит.
Более десяти лет Сотрудники службы BMT MSK регулярно собирают и анализируют образцы крови и кала пациентов на протяжении всего процесса BMT. Бактериальная ДНК была обработана сотрудниками Центра микробов им. Люсиль Кастори (MSK). Воспаление, и рак, которые сыграли ключевую роль в создании огромного набора данных о микробиоте.
<цитата>Наше исследование показывает, что мы можем многому научиться из стула - биологических образцов, которые буквально смывают в унитаз. Результатом их сбора является то, что у нас есть уникальный набор данных с тысячами точек данных, которые мы можем использовать, чтобы задавать вопросы о динамике этих отношений. . "
Жоао Ксавье, Соавтор исследования и системный биолог, Институт Слоана Кеттеринга
Эту более широкую работу возглавил Марсель ван ден Бринк, Заведующий отделением гематологических злокачественных новообразований, и команда специалистов-инфекционистов, Врачи BMT, и ученые. "Для значительного числа пациентов мы ежедневно собирали образцы, чтобы действительно видеть, что происходит изо дня в день, "Доктор ван ден Бринк говорит." Изменения в микробиоте быстрые и драматические, и почти нет другой обстановки, в которой вы могли бы их увидеть ".
Предыдущее исследование с использованием образцов, собранных в этой работе, рассматривало, как микробиота кишечника влияет на здоровье пациентов во время процесса BMT.
В исследовании, опубликованном в феврале 2020 года, сообщается, что большее разнообразие видов в кишечной микробиоте связано с более низким риском смерти после ТКМ.
Также было обнаружено, что наличие более низкого разнообразия микробиоты до трансплантации приводило к более высокой частоте болезни трансплантат против хозяина, потенциально фатальное осложнение, при котором донорские иммунные клетки атакуют здоровые ткани.
Банк данных, созданный командой MSK, содержит подробную информацию о типах микробов, обитающих в кишечнике пациентов в разное время. Вычислительная команда, включая доктора. Шлютер и Ксавьер, затем использовали алгоритмы машинного обучения для поиска значимых данных в электронных медицинских картах.
Данные из медицинских карт включали типы иммунных клеток, присутствующих в крови, информация о лекарствах, которые давали пациентам, и побочные эффекты, которые испытывали пациенты. «Это исследование может в конечном итоге предложить способы сделать BMT более безопасными за счет более тщательного регулирования микробиоты, "Доктор ван ден Бринк говорит.
Анализ такого количества данных был огромным мероприятием. Доктор Шлютер, который в то время был научным сотрудником в лаборатории доктора Ксавьера, для этого были разработаны новые статистические методы.
"Поскольку эксперименты с людьми часто невозможны, нам остается то, что мы можем наблюдать, - говорит доктор Шлютер. - Но поскольку у нас есть так много данных, собранных за период, когда иммунная система пациентов, а также микробиом резко меняются, мы можем начать видеть закономерности. Это дает нам хорошее начало для понимания сил, которые микробиота оказывает на восстановление иммунной системы ».
«Цель этого исследования не состояла в том, чтобы сказать, являются ли определенные виды микробов« хорошими »или« плохими »для иммунной системы, "Доктор Ксавьер объясняет, добавив, что это будет предметом будущих исследований. "Это сложные отношения. Подтипы иммунных клеток, которые мы хотели бы увеличивать или уменьшать, меняются изо дня в день, в зависимости от того, что еще происходит в организме. Важно то, что теперь у нас есть способ изучить эту сложную экосистему ».
Исследователи говорят, что они также планируют применить свои данные для изучения иммунной системы у пациентов, получающих другие виды лечения рака.
Ополаскиватель для рта влияет на эффект упражнений
Ученым давно известно, что кровяное давление падает после тренировки, но механизм этого до конца не выяснен. Новое исследование показывает, что бактерии во рту, которые производят нитриты, является кл
Новое исследование определяет связь между микробиомом кишечника и инсультами.
Недавнее исследование, проведенное в клинике Кливленда, демонстрирует влияние диеты с высоким содержанием холина, который часто содержится в большом количестве в красном мясе и яичных желтках, и триме
Ультрафиолетовый свет B полезен для кишечного микробиома
Небольшое исследование, опубликованное в журнале Границы иммунологии 24 октября, 2019, показывает, что воздействие ультрафиолетового света B (UVB), что обычно достигается за счет воздействия солнечн
