Da bi ogromno populacijo drobnih organizmov uporabili kot približek blaginji ljudi, Raziskovalci klinike Mayo so razvili zdravstveni indeks črevesnih mikrobiomov. Ta indeks razlikuje zdrav mikrobiom od bolnega.
V novi študiji, objavljeni v številki 15. septembra Nature Communications , raziskovalci razkrivajo, kako njihov indeks, sestavljen iz biološko interpretirane matematične formule, lahko vzame vzorec črevesnega mikrobioma iz vzorca blata osebe, da razkrije verjetnost, da bo imela bolezen neodvisno od klinične diagnoze.
"To odkritje izboljšuje naše razumevanje sestave zdravega črevesnega mikrobioma, ki je bil dolgo iskan, "pravi Jaeyun Sung, Doktor znanosti, ustreznega avtorja. "Naš indeks napoveduje, kako zelo je vzorec črevesnega mikrobioma podoben zdravim ali nezdravim razmeram."
Sung je docent za kirurgijo, Klinika za medicino in znanost klinike Mayo, in raziskovalec v kliničnem centru Mayo Clinic for Individualized Medicine Microbiome Program.
Dr.Sung pravi, da so učinki zelo kompleksnega mikrobioma na zdravje ljudi veliki, vendar znanost o tem, kako pravilno odkriti, ali je lahko kaj narobe, in kako uporabiti črevesni mikrobiom kot pokazatelj splošnega zdravja, je relativno novo.
Znano je, da je ekosistem mikrobov vezan na številne zdravstvene koristi, vključno s prebavo hrane, uravnava metabolizem in igra vlogo pri imunosti. Še vedno, veliko vprašanj ostaja. Nedavne študije povezujejo spremembe v črevesnem mikrobiomu z velikimi kroničnimi boleznimi.
Sung pravi, da pomanjkanje analitičnih testov ali biomarkerjev, ki temeljijo na algoritmih, ovira odkrivanje zgodnjih znakov bolezni pred pojavom specifičnih, diagnosticirane simptome.
Za novo študijo, Sung in njegova ekipa sta analizirali 4, 347 javno dostopnih metagenomov puške za človeško blato, ki raziskovalcem omogočajo obsežno zaporedje vseh genov v vseh znanih organizmih, prisotnih v vzorcu blata.
Vzorci so bili združeni v 34 objavljenih študijah, ki so zajemale zdrave razmere in 12 nezdravih bolezni. Skoraj 1, 700 vzorcev črevesnega mikrobioma je bilo od nezdravih ljudi, to je, tisti s klinično diagnosticirano boleznijo ali nenormalno telesno težo na podlagi ITM. Skoraj 2, 600 vzorcev je bilo od ljudi, za katere so poročali, da so zdravi, to je, brez očitnih bolezni ali neželenih simptomov.
Nezdrave vzorce smo združili v eno skupino, zdrave vzorce pa v drugo, Nato smo naredili primerjavo frekvenc mikrobov, ki so jih opazili v obeh skupinah. Ugotovili smo, da so nekateri mikrobi veliko pogosteje opaženi v zdravi skupini, v primerjavi z nezdravo skupino in obratno. "
Jaeyun Sung, Doktor znanosti, Dopisni avtor študije,
Njegova analiza je privedla do mikrobiomskega podpisa zdravega črevesja, sestavljenega iz 50 mikrobnih vrst.
"Toda pravi izziv je bil potem uporabiti te podatke za oblikovanje kazalnika zdravja, "Pravi dr. Sung.
Odkritje zdravega črevesnega mikrobioma je vodilo dr.Sung in njegovo ekipo k razvoju matematične formule, ki napoveduje, kako blizu je vzorec črevesnega mikrobioma podoben zdravim ali nezdravim pogojem.
Ustvarili so razmerje med vrstami, ki so bogate z zdravjem, in vrstami, ki jim primanjkuje zdravja. Večja kot je številka, večje so možnosti, da ustrezen vzorec mikrobioma prihaja iz zdrave osebe.
"Torej vam bo višja številka povedala:" Oh, izgledaš zelo zdrava. Vaš mikrobiom je podoben mikroorganizmu zdrave populacije, "" Dr. Sung pravi. "Toda nizka številka razkrije:" Oh, še ne moremo natančno povedati, katero bolezen imate, lahko pa rečemo, da nekaj zgleda. "
"Vaš mikrobiom je zelo podoben tistemu, ki bi bil mikrobiom v populaciji bolezni." In temu pravimo Gut Microbiome Health Index. Lahko si ga ogledate kot "kreditno oceno vašega črevesja."
V kohorti neodvisnih validacij s skoraj 700 človeškimi subjekti, 74% časa so zdrave vzorce ločili od nezdravih vzorcev.
Med študijem je Sung je odkril še eno ugotovitev:zmerno korelacijo med zdravstvenim indeksom črevesnega mikrobioma in lipoproteinom visoke gostote, ali HDL, ali "dober holesterol, "v krvi.
"Višji kot je črevesni indeks zdravja mikrobiomov, višja je vaša raven HDL, "pojasnjuje." To, da smo lahko našli to povezavo z označevalcem zdravja srca in ožilja, je res razburljivo, saj zdaj povezujemo podatke o črevesnem mikrobiomu s kliničnimi podatki. "
"Eno področje raziskav v moji skupini je ugotoviti, kako se črevesni mikrobiom s kemičnimi signali pogovarja z različnimi tkivi v telesu. Trenutno, še zdaleč ne moremo sklepati o posebnih mehanizmih, vendar imamo nekaj obetavnih sledi, ki bi jih radi nadaljevali. "
Pravi, da odkritje poudarja potencial indeksa kot močnega in doslednega napovedovalca zdravja. V ne tako oddaljeni prihodnosti, Sung si predstavlja čas, ko bi dobava vzorca blata za oceno mikrobioma med rednimi obiski pri zdravstvenem delavcu postala rutina.
Upa, da bo še naprej razvijal zdravstveni indeks črevesne mikrobiome, da bo nekega dne lahko prispeval k celovitim zdravstvenim in preventivnim programom presejanja zdravja.
"Naša predlagana količinska meritev blata za indeksiranje zdravja mikrobiomov je konceptualna in tehnična inovacija, in ima potencial za obveščanje o zdravilih za ohranjanje ali obnavljanje zdravja z modulacijo črevesnega mikrobioma, "Pravi dr. Sung.
"Naš indeks ponuja ciljno točko, po kateri želite, da je vaš mikrobiom podoben, zlasti po velikem motenju, na primer zastrupitev s hrano ali antibiotiki. Poleg tega, to delo dokazuje moč integracije obstoječih vzorcev v različne vire in zdravstvene razmere, da bi ugotovili resnično trden vpogled, ki koristi zdravju ljudi. "