Чревна микробиота ползите от разнообразието за науката
Естеството и разнообразието на микроорганизмите, живеещи в червата, са всички фактори, влияещи върху здравето на гостоприемника. Модулацията на тази микробиота отваря пътища за лечение при определени случаи на диабет и затлъстяване.
От устата до дебелото черво, ние приютяваме множество бактерии. Тези микроорганизми играят решаваща роля за нашето здраве.
Човекът е интимна симбиоза, която свързва около 50 000 милиарда клетки и поне толкова много бактерии. Тези микроорганизми съставляват част от микробиотата (която също съдържа гъби, вируси и др.), Най-голямата общност от които се помещава в червата. Те играят съществена роля в поддържането на здравето и благосъстоянието на домакина. Всъщност чревната микробиота допринася например за ферментацията на субстрати, налични в дебелото черво, за защитата на организма срещу патогенни микроорганизми или за синтеза на витамини.
През последните десет години или повече, изследователите са показали, по-специално чрез експерименти с животни, че нарушенията в микробиотата или дисбиозата водят до дисбаланс в симбиозата гостоприемник-микробиота с появата на хронични заболявания като диабет или затлъстяване . Тези патологии обаче се превръщат във важни здравословни проблеми в нашите общества, където честотата им не спира да расте повече от 50 години. Във Франция през 2012 г. проучването на ObÉpi разкри, че населението със затлъстяване се е удвоило от 1997 г. насам, засягайки 15% от населението.
Различни проучвания през 2000 г. показват, че затлъстелите мишки имат различна микробиота от тази на тънките мишки. Пионерско проучване на връзката между чревната микробиота и затлъстяването при хора беше проведено през 2006 г. от екипа на Джефри Гордън от Вашингтонския университет в Сейнт Луис, САЩ.
Тъй като микробиотата се поставя на място от раждането и продължава да се развива според диетата на домакина, тогава се появи идеята, че диетата може да модулира чревната микробиота и да действа като лост за превенция срещу дисбиоза.
Вторият геном на човека
За да действа ефективно върху микробиотата, първо беше необходимо да се разбере как работи и да се идентифицират микроорганизмите, които живеят там. До 80-те години на миналия век използваните техники за отглеждане не позволяват да се извърши изчерпателно преброяване. Разработването на инструменти, осигуряващи директен достъп до гените и геномите на нашите микроби, направи възможно постигането на почти пълна визия за тези микробни съобщества, които носим върху кожата, на нивото на всички лигавици и в храносмилателния ни тракт.
След секвенирането на човешкия геном (и неговите 20 000 до 25 000 гена), по този начин стана възможно да се секвенира вторият ни геном - този на нашите микробни спътници - който беше наречен метагеном по отношение на разнообразието от геноми, които представлява. Франция координира европейския проект M eta HIT, който допринесе значително за тези открития. Репертоарът за метагеноми, публикуван през 2014 г., се състои от 10 милиона гена и следва анализа на микробиотата на 1267 индивида от Европа, Америка и Китай.
Всеки индивид съдържа само част от тези гени със средно 500 000 гена на метагеном. За да характеризират микробиотата на „средно здравия човек“, изследователите са разработили нови инструменти, които им позволяват да идентифицират бактериални видове, включително тези, които никога не са били изолирани в лабораторията. Тези произведения показаха, че малък брой видове са общи за всички индивиди.
Данни от проекти като M eta HIT разграничават три основни групи в човешката популация в зависимост от микробната екосистема на червата. Трите съответни микробиотни структури на червата - или ентеротипове - са взели името на преобладаващия бактериален род Bacteroides, Prevotella и Ruminococcus. Нито възрастта, нито географският произход, нито здравословното състояние на приемащия обясняват това разпределение. Веднага възникна въпросът: дали тези ентеротипи са свързани с дисбиоза и могат ли да служат като индикатори за риск или ефективност на лечението? ?
Отговорът не беше толкова прост, защото осъзнахме, че друг фактор е от решаващо значение за здравето: разнообразието на микробиотата. Всъщност метагеномният профил е повече или по-малко разнообразен според индивидите и броят на гените, наблюдавани за човешка микробиота, може да варира от 200 000 до повече от 800 000 гени. След като е охарактеризирал микробиотата на няколкостотин индивида, изглежда, че популацията се разделя на две групи, едната с богата микробиота (повече от 450 000 гена), а другата с изчерпана микробиота. Изследването на микробиотата на пациенти с наднормено тегло или наднормено тегло и на някои диабетици показва, че хората с изчерпана микробиота са изложени на най-голям риск от промяна на метаболитните параметри. Тези хора имат високи нива на холестерол и триглицериди в кръвта. Те също така имат възпалителен статус и по-изразена инсулинова резистентност; толкова много признаци на прогресия към диабет и свързани патологии.
Изчерпана микробиота, фактор за затлъстяването
При хора без наднормено тегло само 15% от индивидите имат изчерпана микробиота, срещу 25 до 30% при хора с наднормено тегло или леко затлъстяване. При много напреднало затлъстяване (индекс на телесна маса 42 или повече), до 75% от пациентите, които имат изчерпана микробиота .
Освен това наблюдавахме и други корелации, хората, страдащи от възпалителни заболявания на червата или чернодробно заболяване, често са имали изчерпана микробиота.
И накрая, изчерпаната микробиота също е свързана с екологичната структура на микробиотата, като ентеротипът Bacteroides е преобладаващ при индивиди с изчерпана микробиота, докато ентеротипите Prevotella и Ruminococcus са по-чести при индивиди с обогатена микробиота. Поради това съставът и параметрите на генното богатство на чревната микробиота изглежда са показатели за метаболитно здраве.