КИШЕЧНАЯ МИКРОБИОТА #20
Проф. Сату Пеккала (Satu Pekkala)
Научный сотрудник Академии Финляндии, Факультет спорта и здравоохранения, Университет Ювяскюля, Финляндия
Раздел для широкой публики
Найдите здесь свое выделенное место
Об этой статье
публикация
10 апреля 2024
Обновлять
10 апреля 2024
Персонализированная диета на основе микробиома для улучшения преддиабета
Исследователи из института Вейцмана были пионерами в разработке персонализированных диетических подходов на основе кишечного микробиома (КМ). В своей работе Бен-Яков (Ben-Yacov) и соавт. изучали влияние персонализированного постпрандиального таргетирования (ППТ) по сравнению со средиземноморской диетой (СЗД) на кардиометаболические факторы риска. Известно, что диета влияет на кардиометаболическое здоровье, но вопрос о том, модулирует ли КМ эти эффекты, не изучался в продольных условиях. В рамках 6-месячного исследования 225 взрослых пациентов с преддиабетом были рандомизированы в группы ППТ и СЗД. ППТ было основано на алгоритм, а СЗД — на выборе диетолога. ППТ представляло собой диету с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров, поскольку углеводы пищи являются важным фактором, определяющим постпрандиальную реакцию на глюкозу. По сравнению с ССЗ, ППТ ассоциировалось с увеличением разнообразия и богатства КМ. Участники группы ППТ больше употребляли некоторые продукты, богатые катехином, включая темный шоколад и кешью. Такая диета ассоциировалась с обогащением флоры Flavonifractor plautii, который участвует в метаболизме флавоноидов и катехинов. Согласно статистической модели, изменения со стороны конкретных видов КМ частично опосредовали влияние диеты на клинические исходы. Например, изменение UBA11471 sp000434215 (порядок Bacteroidales) частично опосредовало влияние изменения потребления «жиров и масел» на уровень HbA1c. HbA1c представляет собой гликированный гемоглобин, который используется для оценки тяжести сахарного диабета. Оказалось, что три вида бактерий (Bacteroidales, Lachnospiraceae и Oscillospirales) опосредовали влияние ППТ на уровни HbA1c, холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и триглицеридов. Результаты исследования подтверждают роль КМ в опосредовании эффектов изменения диеты на кардиометаболические исходы, что свидетельствует об успешности концепции прецизионного питания для снижения бремени сопутствующих заболеваний при преддиабете.
Изображение
Фекальный метаболом при воспалительных заболеваниях кишечника
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) включают в себя неспецифический язвенный колит (НЯК) и болезнь Крона (БК). Известно, что некоторые микробные метаболиты влияют на воспалительные реакции, которые являются важными звеньями патогенеза ВЗК. Однако исследований, посвященных изучению фекального метаболома у пациентов с ВЗК, очень мало. Чтобы восполнить этот пробел, ученые изучили ряд фекальных метаболитов в качестве биомаркеров ВЗК. В исследовании приняли участие 255 здоровых добровольцев (контрольная группа) и 424 пациента с ВЗК. Результаты анализа метаболома в обеих когортах сопоставляли с данными оценки состава кишечной микробиоты, секвенирования экзома и геномных данных. Метаболомы группы ВЗК характеризовались недостатком витаминов и молекул, связанных с жирными кислотами. Кроме того, у пациентов с ВЗК отмечались повышенные уровни фенольного соединения p-крезолсульфата, который образуется в результате ферментирования белков кишечными бактериями. У пациентов с ЯК были самые низкие уровни фекальных противовоспалительных короткоцепочечных жирных кислот. Для определения потенциальных биомаркеров и прогнозирования фенотипов заболеваний использовали метод машинного обучения. Отношение сфинголипида и L-уробилина различалось между группами ВЗК и не-ВЗК. У пациентов с ВЗК увеличение количества патобионтов сопровождалось повышением уровней сфинголипидов, этаноламина и первичных желчных кислот. У пациентов с БК резекция илеоцекального клапана ассоциировалась с изменениями уровней 212 метаболитов, таких как холевая кислота, а также уменьшением преобладания Faecalibacterium prausnitzii, что также отрицательно влияло на уровни противовоспалительных метаболитов. Результаты анализа показали, что наблюдаемые связи между образом жизни, клиническими факторами и фекальными метаболитами были обусловлены изменениями кишечной микробиоты. В целом, исследование показало возможности использования фекальных метаболитов в качестве биомаркеров ВЗК и что, несмотря на влияние образа жизни, генетики и заболеваний, кишечные микроорганизмы являются сильными предикторами уровней фекальных метаболитов.
Изображение
Контрольные точки, модулируемые микробиотой, направляют иммуносупрессивные кишечные Т-клетки в опухоль
Устойчивость злокачественных опухолей к лечению ингибиторами контрольных точек иммунного ответа (ИКТ) может быть результатом применения антибиотиков (АБ), потенциального вовлекающего кишечную микробиоту. Однако эта взаимосвязь подробно не изучалась. Поэтому Фидель (Fidelle) и соавт. решили устранить этот пробел в знаниях, используя модель грызунов и реальных пациентов. Согласно данным литературы, кишечные бактерии могут влиять на дифференцировку лимфоцитов, примированных в брыжеечных лимфатических узлах или находящихся в собственной пластинке слизистой кишечника, а также экспрессию интегрина α4β7, который взаимодействует со своим рецептором, адгезионной молекулой слизистой по типу адрессина-1 (MAdCAM-1), расположенным в венулах с высоким эндотелием (ВВЭ). Это предотвращает миграцию клеток Treg17 в ткань опухолей кишечника, нарушая противоопухолевые эффекты ИКТ. Th17 — это разновидность провоспалительных Т-хелперов, которые продуцируют интерлейкин 17 (ИЛ-17). Эти клетки связаны с Т-регуляторными клетками и сигналами, которые заставляют Th17 ингибировать дифференцировку Treg. У грызунов введение АБ снижало экспрессию MAdCAM-1. Это можно объяснить реколонизацией кишечника родом Enterocloster. Далее, пероральное введение Enterocloster вызывало снижение экспрессии MAdCAM-1. Восстановление экспрессии MAdCAM-1 в ВВЭ подвздошной кишки путем трансплантации фекальной микробиоты или блокады ИЛ-17A устраняло ингибирующее действие АБ. Эктопическая экспрессия MAdCAM-1 в печени вызывала локальное поддержание популяции энтеротропных клеток α4β7+ Treg17, что дополнительно уменьшало их накопление в опухолях и улучшало эффективность иммунотерапии у мышей. В когортах пациентов с раком легкого, почек и мочевого пузыря низкие уровни MAdCAM-1 в сыворотке имели отрицательное прогностическое значение. В заключение отметим, что ось MAdCAM-1 — α4β7 требует более пристального изучения в контексте противоопухолевого иммунологического надзора.
Изображение
