Črevesna mikrobiota neposredno oblikuje sestavo človeškega imunskega sistema,

kaže študij Raziskovalci MSK so odkrili pomembno ugotovitev o razmerju med mikrobioto in imunskim sistemom, ki je prvič pokazal, da se koncentracija različnih vrst imunskih celic v krvi spreminja glede na prisotnost različnih sevov bakterij v črevesju.

V preteklih letih, mikrobiota - skupnost bakterij in drugih mikroorganizmov, ki živijo v človeškem telesu in v njem - je pritegnila pozornost znanstvenikov in javnosti, deloma zato, ker se je lažje učiti. Povezan je z mnogimi vidiki zdravja ljudi.

Multidisciplinarna ekipa Memorial Sloan Kettering je prvič pokazala, da črevesna mikrobiota neposredno oblikuje sestavo človeškega imunskega sistema.

Natančneje, njihove raziskave so pokazale, da se je koncentracija različnih vrst imunskih celic v krvi spremenila glede na prisotnost različnih sevov bakterij v črevesju.

Rezultati njihove študije, ki so uporabili več kot deset let podatkov, zbranih pri več kot 2, 000 bolnikov, izide 25. novembra, 2020, v Narava .

"Znanstvena skupnost je že sprejela idejo, da je črevesna mikrobiota pomembna za zdravje človeškega imunskega sistema, vendar so podatki, ki so jih uporabili za to domnevo, prišli iz študij na živalih, "pravi sistemski biolog Inštituta Sloan Kettering Joao Xavier, so-višji avtor prispevka skupaj s svojim nekdanjim podoktoratom Jonasom Schluterjem, ki je zdaj docent na NYU Langone Health. "V MSK, imamo izjemno priložnost, da spremljamo, kako se sestava mikrobiote spreminja pri ljudeh, ki se zdravijo zaradi raka krvi, "Dodaja dr. Xavier.

Edinstven sistem za preučevanje sprememb v telesu

Podatki, uporabljeni v študiji, so prišli od ljudi, ki so prejemali alogenske presaditve matičnih celic in kostnega mozga (BMT). Po uporabi močne kemoterapije ali radioterapije za uničenje rakavih krvnih celic, pacientov krvotvorni sistem nadomestijo z matičnimi celicami darovalca.

Prvih nekaj tednov, dokler se krvne celice darovalca - vključno z belimi krvničkami, ki sestavljajo imunski sistem - ne uveljavijo, bolniki so zelo občutljivi na okužbe. Da bi jih v tem času zaščitili, bolniki dobivajo antibiotike.

Toda mnogi od teh antibiotikov imajo neželene stranske učinke uničevanja zdrave mikrobiote, ki živi v črevesju, omogočajo prevzem nevarnih sevov. Ko je bolnikov imunski sistem obnovljen, prenehanje uporabe antibiotikov, in črevesna mikrobiota počasi začne rasti.

"Vzporedno okrevanje imunskega sistema in mikrobiote, oba sta poškodovana in nato obnovljena, nam daje edinstveno priložnost za analizo povezav med tema dvema sistemoma, "Pravi dr. Schluter.

Dolgoletno prizadevanje za iskanje odgovorov

Več kot deset let, člani službe za BMT MSK so med procesom BMT redno zbirali in analizirali vzorce krvi in ​​blata pri bolnikih. Bakterijsko DNA je obdelalo osebje MSK -jevega centra za mikrobe Lucille Castori, Vnetje, in raka, ki je imel ključno vlogo pri ustvarjanju velikega nabora podatkov o mikrobiotah.

Naša študija kaže, da se lahko iz blata - bioloških vzorcev, ki bi jih dobesedno sprali v stranišče - naučimo veliko. Rezultat njihovega zbiranja je, da imamo edinstven nabor podatkov z več tisoč podatkovnimi točkami, s katerimi lahko postavimo vprašanja o dinamiki tega odnosa . "

Joao Xavier, Študent, višji avtor in sistemski biolog, Inštitut Sloan Kettering

Ta širša prizadevanja je vodil Marcel van den Brink, Vodja oddelka za hematološke malignosti, in ekipa specialistov za nalezljive bolezni, Zdravniki BMT, in znanstveniki. "Za pošteno število bolnikov, zbirali smo dnevne vzorce, da smo lahko resnično videli, kaj se dogaja iz dneva v dan, "Dr. van den Brink pravi." Spremembe mikrobiote so hitre in dramatične, in skoraj ni druge nastavitve, v kateri bi jih lahko videli. "

Prejšnje raziskave z vzorci, zbranimi iz tega dela, so preučevale, kako črevesna mikrobiota vpliva na zdravje pacientov med postopkom BMT.

Študija, objavljena februarja 2020, poroča, da je večja raznolikost vrst v črevesni mikrobioti povezana z manjšim tveganjem smrti po BMT.

Ugotovilo je tudi, da je manjša raznolikost mikrobiote pred presaditvijo povzročila večjo pojavnost bolezni presadka proti gostitelju, potencialno usoden zaplet, pri katerem imunske celice darovalca napadajo zdravo tkivo.

Novi namigi o zapletenem odnosu

Banka podatkov, ki jo je ustvarila ekipa MSK, vsebuje podrobnosti o vrstah mikrobov, ki v različnih obdobjih živijo v črevesju pacientov. Računska ekipa, vključno z dr. Schluter in Xavier, nato uporabil algoritme strojnega učenja za pridobivanje elektronskih zdravstvenih zapisov za pomembne podatke.

Podatki iz zdravstvenih evidenc vključujejo vrste imunskih celic, prisotnih v krvi, informacije o zdravilih, ki so jih dobili bolniki, in neželene učinke, ki so jih imeli bolniki. "Ta raziskava bi lahko sčasoma predlagala načine za varnejše BMT z natančnejšo regulacijo mikrobiote, "Pravi dr. Van den Brink.

Analiza teh velikih podatkov je bila velik podvig. Dr. Schluter, ki je bil takrat podoktorski sodelavec v laboratoriju dr. Xavierja, je za to razvil nove statistične tehnike.

"Ker so poskusi z ljudmi pogosto nemogoči, ostane nam tisto, kar lahko opazujemo, "Pravi dr. Schluter." Ker pa imamo v času, ko se imunski sistem bolnikov, pa tudi mikrobiom dramatično premakne, zberemo toliko podatkov, lahko začnemo opazovati vzorce. To nam daje dober začetek pri razumevanju sil, ki jih mikrobiota deluje na obnovo imunskega sistema. "

"Namen te študije ni bil povedati, ali so nekatere vrste mikrobov" dobre "ali" slabe "za imunski sistem, "Dr. Xavier pojasnjuje, in dodal, da bo to v središču prihodnjih raziskav. "To je zapleten odnos. Podtipi imunskih celic, ki bi jih radi povečali ali zmanjšali, se iz dneva v dan razlikujejo, odvisno kaj se še dogaja v telesu. Pomembno je, da imamo zdaj način za preučevanje tega kompleksnega ekosistema. "

Raziskovalci pravijo, da nameravajo svoje podatke uporabiti tudi za preučevanje imunskega sistema pri bolnikih, ki prejemajo druga zdravila za zdravljenje raka.

• Omejitve COVID-19 so povzročile 86-odstotni padec okužb z norovirusi v ZDA,
• Raziskovalci razkrivajo povezavo med črevesnimi bakterijami in ravni vitamina D.