Бактеріальний склад в кишечнику Наскільки корисним є тест для охорони здоров’я промисловості BW
Головна навігація
Мікроорганізми в кишечнику людини, здається, сприяють ожирінню, запаленням, серцево-судинним захворюванням, захворюванням печінки, раку та психічним розладам. Тести на стілець для аналізу кишкової флори доступні в Інтернеті від 130 євро, включаючи індивідуальні дієтичні рекомендації. З професором д-ром Нісар Малек, Тюбінгенський університет, розповів про те, наскільки корисні такі мікробіомічні аналізи.
Професор Малек, за підрахунками, один грам людського калу містить близько 100 мільярдів бактерій. Як ідентифікують різні типи бактерій при обстеженні зразків калу?
Я припускаю, що більшість постачальників проаналізують ген 16S рРНК бактерії, який дещо відрізняється від виду до виду. Аналіз показує, скільки різних бактерій присутні в калі по відношенню один до одного. Це не глибокий генетичний аналіз, щоб насправді проаналізувати ферментативний склад кишкових бактерій.
Німецьке товариство гастроентерології, хвороб травлення та метаболізму (DGVS) назвало аналіз мікробіомів таким, як його пропонують в Інтернеті, як "дорогий і безглуздий" 1. Як член консультативної ради DGVS, що ви думаєте про це особисто?
Я поділяю думку на сто відсотків. В даний час аналіз не вказує на конкретні захворювання, а також не існує надійних методів подальшої зміни складу кишкових бактерій таким чином, щоб постраждалі могли отримати користь. На даний момент аналіз мікробіомів не грає ролі ні в профілактиці, ні в терапії.
Чому з аналізу мікробіомів для окремої людини можна так мало вивести?
Склад мікробіома змінюється знову і знову, наприклад, завдяки дієті або певним умовам життя. Якщо ви збільшуєте або зменшуєте кількість білка, жирів або клітковини у своєму раціоні, то це впливає на мікробіом. Дуже важко сказати, чи симптоми хвороби, які ви помічаєте, насправді пов’язані із взаємозв’язком між кишковими бактеріями. Крім того, на даний момент ми не можемо точно сказати, які кишкові бактерії матимуть позитивний, а який негативний ефект.
Хіба не так, що дослідники підозрюють зв’язок між складом мікробіому - мікроорганізмів, що мешкають у нас і на нас, - та певними хворобами?
Звичайно, є свідчення експериментів на мишах, а також деяких досліджень на людях, що певні бактерії можуть мати позитивний ефект за певних умов. Але ми далекі від того, щоб сказати: їжте ту чи іншу, і ви змінюєте ту чи іншу бактерію і яка має той чи інший ефект! Я думаю, що це абсолютно безпідставно.
Чому дослідження мікробіомів тут все ще перебувають у зародковому стані?
Дотепер ми не змогли виростити багато кишкових бактерій у лабораторії. Тому ми довго не знали, що живе в кишечнику. Безумовно, це був великий крок вперед, що тепер ми також можемо аналізувати мікробіом завдяки можливостям високопродуктивного секвенування, виявляючи відповідні генетичні послідовності різних бактерій. Проблема, однак, полягає в тому, що мікробіом змінюється від людини до людини і регулюється багатьма зовнішніми впливами. Це ускладнює встановлення контрольованих умов для того, щоб реально отримати причинно-наслідкові зв’язки. В даний час ми намагаємось отримати більше інформації від нового інституту досліджень мікробіомів та раку тут, у Тюбінгені, про те, як, наприклад, зміни мікробіому та метаболізму впливають на розвиток пухлин.
Ви маєте на увазі так званий науково-дослідний інститут М3, який у 2017 році фінансувався 55 мільйонами євро федеральним урядом, землею Баден-Вюртемберг та медичним факультетом, і в даний час будується біля університетської клініки ?
Я згоден. М3 означає терміни "злоякісні пухлини", тобто злоякісні пухлини, "метаболом", що описує суму продуктів метаболізму, і "мікробіом".
Що ми тепер знаємо про зв’язок між раком, продуктами метаболізму та мікробіомом?
Мікробіом допомагає визначити безліч різних процесів в організмі людини. У цьому контексті всмоктування та використання поживних речовин через кишечник є для нас особливо цікавими. Залежно від складу кишкових бактерій, наприклад, жири метаболізуються по-різному. Отримані метаболіти спочатку досягають печінки з кишечника через ворітну вену. Там вони можуть призвести до жирової хвороби печінки і навіть до карциноми печінки.
Чи знаєте ви ще приклади?
Деякі коротколанцюгові жирні кислоти, які деякі бактерії виробляють з їжею, також можуть безпосередньо пошкодити клітини епітелію кишечника. Доведено, що метаболізм жирів може сприяти розвитку раку товстої кишки. На гінекологічні пухлини також впливає склад мікробіома. Крім того, зараз є дуже хороші дані про те, що на дію імунотерапії при раку також визначально впливає мікробіом кишечника.
Як 18 запланованих дослідницьких груп Інституту М3 мають намір більш детально дослідити зв’язок між мікробіомом та раком?
Наприклад, ми можемо колонізувати безмікробних мишей певними штамами бактерій у кишечнику, а потім виміряти вплив на метаболізм компонентів їжі. Ці експерименти можна поєднувати з фізичною активністю мишей, з метаболічною ситуацією діабету тощо. Це означає, що ми можемо дослідити вплив мікробіому, генетичний склад хазяїна та впливи навколишнього середовища на метаболізм і, зокрема, на розвиток пухлини, наприклад у печінці, кишечнику або грудях, у дуже контрольованому середовищі, також використовуючи генетично модифіковані штами мишей . Це дозволяє нам доводити причинно-наслідкові зв’язки і робити це відтворюваним чином.
Чи використовуються інші методи на додаток до аналізу мікробіомів у миші?
Так, для нас дуже важливим є дослідження продуктів метаболізму. Для цього ми також створимо відповідну базову установу. Ми знаємо, що, наприклад, у ліпідному обміні мишей та людей відомо лише близько 20 відсотків метаболітів. Решту ми навіть не знаємо. І це, безумовно, має великий вплив на обмінні процеси, передачу сигналу тощо. Це трохи terra incognita. Ми також матимемо методи візуалізації, які дозволять нам дуже уважно вивчити перебіг пухлинних захворювань у мишей. Крім того, біоінформатики та математики використовуватимуть результати лабораторії для створення математичних моделей складної загальної системи. Вони повинні допомогти нам знайти правильні шляхи впливу на систему.
Також заплановані клінічні дослідження?
Сподіваємось, це вийде з цих результатів. Головна мета полягає в тому, що ми проводимо базові дослідження, а також поступальні дослідження в М3. І з цього ми намагаємось визначити підходи до цілеспрямованих методів лікування, які ми можемо перевірити в клінічних дослідженнях. Великою проблемою є модулювання мікробіома в клінічних дослідженнях відтворюваним і стабільним способом, як на моделі миші, і показати, що ми можемо досягти ефекту, змінивши склад кишкових бактерій. Але я не думаю, що за такою складною модуляцією мікробіомів буде майбутнє.
Яку терапію ви задумали натомість?
Я думаю, що ми рухаємось більше у напрямку прокаріотичної фармакології, тобто бактеріальної фармакології. Виявивши метаболіти та активні речовини, які утворюються в кишечнику під впливом мікробіома, ми доберемося до ряду хімічних речовин. Ми зможемо використовувати це для впливу на такі захворювання, як діабет, рак або дегенеративні захворювання. Саме тут відбувається подорож, а не за допомогою аналізу мікробіомів та маніпуляцій.