Metagenomická analýza pomáha porozumieť úlohe bakteriálnych druhov pri Crohnovej chorobe

Výskum črevného metagenómu pacientov s Crohnovou chorobou objasňuje, ako ovplyvňuje taxonomické a funkčné zloženie črevnej mikrobioty. Medzi najbežnejšie zmeny patrí zníženie diverzity prospešných mikróbov a zvýšené množstvo Escherichia coli a ďalšie mikróby súvisiace so zápalom. Výsledky môžu pomôcť lepšie porozumieť príčinám a priebehu choroby, ako aj na optimalizáciu liečebných schém. Výsledky boli uverejnené v BMC genomika .

Crohnova choroba je závažné zápalové ochorenie čriev, ktoré je široko rozšírené vo vyspelých krajinách. Medzi jeho možné príčinné faktory patrí genetická predispozícia, životné prostredie a životný štýl pacientov. Choroba je spojená s abnormálnou reakciou imunitného systému na vlastné črevné mikróby človeka; typická je črevná dysbióza. Aby bolo možné študovať jeho priebeh a nájsť metódy efektívnej diagnostiky a liečby, vedci skúmajú úlohu baktérií v patologickom procese.

Medzi najsľubnejšie prístupy patrí metagenomická analýza - sekvenovanie celkového genetického materiálu mikrobiálnej komunity. Výskumný tím zahŕňajúci vedcov z Univerzity ITMO a špecialistov z Federálneho výskumného a klinického centra fyzikálno-chemickej medicíny v spolupráci s klinikmi z niekoľkých zdravotných stredísk nedávno skúmali črevný metagenóm pacientov s Crohnovou chorobou. Zistilo sa, že zloženie mikrobioty u týchto pacientov je výrazne odlišné od zloženia zdravých jedincov:pretože podiel normálnych mikróbov klesá, začínajú dominovať patogénne druhy, ktoré u ľudí nie sú rozšírené.

Aj keď sa typ dysbiózy líši od pacienta k pacientovi, väčšina z nich prejavila niekoľkonásobné zvýšenie početnosti Escherichia coli . Vedci sa rozhodli identifikovať konkrétne gény, ktoré rozlišujú podtypy Escherichia coli obývajúce črevo pacientov s Crohnovou chorobou a bežnými Escherichia coli ktorý existuje u zdravých ľudí. Porovnanie vykonané s ruským obyvateľstvom ukázalo, že neexistujú žiadne také univerzálne rozdiely. Pozorovania boli potvrdené počas analýzy verejne dostupných súborov údajov o zdravých subjektoch a pacientoch s Crohnovou chorobou z celého sveta.

" Escherichia coli je považovaný za jeden z najlepšie preštudovaných črevných mikróbov a bol tiež jedným z prvých, ktoré boli objavené. Jeho zvýšený výskyt v čreve sa pozoruje pri mnohých chorobách. Naša metagenomická analýza ukázala, že genetický obsah je spojený s Crohnovou chorobou Escherichia coli sa veľmi líši, napriek existujúcemu presvedčeniu, že existujú iba niektoré špecifické odrody. Výsledky podporujú myšlienku, že Crohnova choroba je syndróm, tj. ochorenie, pri ktorom sú podobné prejavy vo viacerých prípadoch spôsobené v každom prípade rôznymi faktormi, “komentuje Alexander Tyakht, výskumný pracovník na univerzite ITMO.

Výskum ukázal, že niekoľko kmeňov Escherichia coli môže koexistovať v ľudskom čreve. Pretože kmene s rôznymi genómami môžu hrať výrazne odlišné ekologické úlohy, rovnaké liečebné schémy môžu mať na rôzne kmene odlišný účinok. Tento objav ponúka príležitosť na zlepšenie rovnováhy črevnej mikroflóry u pacientov s Crohnovou chorobou, zatiaľ čo personalizovaná analýza bakteriálneho genotypu ponúka príležitosť vybrať si najúčinnejšie lieky, probiotiká a dokonca darcovia fekálnej masovej transplantácie (FMT) pre každého pacienta.

Tieto zistenia tiež rezonujú s predchádzajúcim výskumom vedcov, ktorý zahŕňal analýzu genómu izolovaných E. coli kmene. Nové výsledky objasňujú, ako sa mikrobiota mení u pacientov s Crohnovou chorobou a ktoré druhy a kmene baktérií sa podieľajú na jej vývoji. Toto, zasa môže pomôcť lepšie porozumieť vzniku a priebehu choroby, ako aj na optimalizáciu liečebných metód.

• Mikróby v jazyku by mohli byť použité na diagnostiku rakoviny pankreasu
• Štúdia otvára novú cestu na liečbu ulceróznej kolitídy alebo Crohnovej choroby