Новый метод позволяет обнаруживать новые штаммы микробов в фекальной микробиоте человека после операции по лечению ожирения

Используя уникальный метод биоинформатики, разработанный в Университете Алабамы в Бирмингеме, Исследователи UAB обнаружили появление новых штаммов микробов в фекальной микробиоте человека после операции по поводу ожирения. Эти новые штаммы появились после хирургического вмешательства в желудок и верхний отдел тонкой кишки. Наоборот, исследователи обнаружили, что штаммы фекальной микробиоты кишечника человека напоминают штаммы, обнаруженные до операции после операции на толстой кишке, нижняя часть желудочно-кишечного тракта, или GI, тракт.

Исследователи UAB изучали пациентов, перенесших два типа операций по поводу ожирения - желудочный анастомоз по Ру и рукавную гастрэктомию. При рукавной гастрэктомии, размер желудка уменьшен. Обходной желудочный анастомоз по Ру также уменьшает размер желудка, в который поступает пища, но это дополнительно создает хирургическое обходное лечение остальной части желудка и первой части тонкой кишки.

"Наши результаты показывают, что, при изменении верхних отделов желудочно-кишечного тракта с помощью операции по лечению ожирения, вы также меняете среду кишечника, что приводит к появлению новых штаммов микробов, "сказал Кейси Морроу, Кандидат наук., руководитель исследовательской группы и почетный профессор отделения сотовой связи UAB, Биология развития и интегративная биология. "В борьбе микробов за питательные вещества и пространство в желудочно-кишечном тракте, победителями становятся новые сорта, которые более конкурентоспособны в новой среде желудочно-кишечного тракта ».

Способность техники информатики различать отдельные штаммы одного и того же вида способствует анализу микробиоты кишечника человека и того, как хирургическое вмешательство может изменить микробное сообщество. Микробиота человека в основном состоит из 500:1, 000 видов бактерий, оказывающих в основном благотворное влияние на здоровье человека, включая модуляцию иммунной системы и влияние на метаболизм и развитие органов хозяина. Предыдущие исследования микробиоты позволили определить изменения в относительной численности различных видов после операции по лечению ожирения, но они не могли понять, могло ли это быть следствием замены одного штамма определенного вида другим штаммом того же вида.

В 2017 г. исследователи UAB использовали свою технику - однонуклеотидный вариант подобия на основе окна, или WSS - чтобы показать первую прямую демонстрацию того, что микробы доноров фекалий оставались у реципиентов в течение месяцев или лет после трансплантации фекалий для лечения пациентов с рецидивирующими инфекциями Clostridium difficile.

За отчет, опубликованный в Журнал микробиома человека в декабре, Морроу и его коллеги проанализировали образцы кала, взятые у пациентов до и через один-два года после операции по поводу ожирения. В исследование были включены 18 пациентов, перенесших обходной желудочный анастомоз по Ру, и 6 пациентов, перенесших рукавную гастрэктомию.

Когда сравнивались пре- и постфекальные образцы для двух групп пациентов, перенесших операцию по лечению ожирения, только 65 процентов оценок WSS по Roux-en-Y и 75 процентов оценок по шкале WSS для рукавной гастрэктомии были выше граничного значения, определяющего родственные пары. Это означало, что для 35 процентов пар микробиоты Roux-en-Y и 25 процентов пар рукавной гастрэктомии, произошли изменения от одного микробного штамма одного вида бактерий к другому штамму, а в некоторых случаях эти изменения в микробном сообществе сохранялись от одного до двух лет после операций. Множественные изменения штаммов микробов различных видов бактерий были выявлены в большинстве, но не все, пациентов хирургии ожирения.

Наоборот, для пяти хирургических пациентов, потерявших сегменты сигмовидной кишки, который находится в конце желудочно-кишечного тракта, 97 процентов баллов WSS при сравнении образцов до и после операции были выше порогового значения, указывает на стабильные штаммы с течением времени, несмотря на операции. У трех из этих пациентов был обнаружен единственный новый штамм микробов определенного вида бактерий. У двух других сортов не было. Эти 97 процентов аналогичны стабильности кишечной микробиоты, наблюдаемой в течение одного или двух лет у людей, которые не перенесли операции.

"Наше исследование описывает, в первый раз, появление новых штаммов микробов в фекальном сообществе после изменения верхних отделов желудочно-кишечного тракта, - сказал Морроу. - Скорее всего, Источниками появления новых штаммов в фекальном сообществе являются сообщества тканевых микробов тонкого кишечника. Поскольку операция привела к необратимым физиологическим изменениям, новые штаммы микробов отражают реакцию на эти изменения окружающей среды в желудочно-кишечном тракте ».

"В более широком смысле "Морроу сказал:"осознание того, что люди могут содержать несколько штаммов одних и тех же микробов, дает нам новое представление о сложности сообщества микробов желудочно-кишечного тракта человека. Это подчеркивает важность наших текущих исследований по изучению воздействия лечения, которое другие микробиомы нарушают, такие как антибиотики и химиотерапия рака, от структуры микробного сообщества желудочно-кишечного тракта ".

• Исследование находит простое решение распространенных проблем с кишечником
• CytoReason заключает соглашение о сотрудничестве в области разработки новых лекарств с Pfizer