Микробиота и метаболитни заболявания - нови концепции за нови стратегии

Реми Бърселин *, Саймън Николас и Винсент Бласко-Баке

Национален институт за здраве и медицински изследвания (Inserm), Тулуза, Франция. Paul Sabatier University (UPS), съвместно изследователско звено (UMR) 1048, Институт по метаболитни и сърдечно-съдови заболявания (I2MC), екип 2 (чревни рискови фактори: диабет, сърдечна недостатъчност и дислипидемия), болница Rangueil, F-31432 Toulouse Cedex 4, Франция

След повече от един век и половина, т.е. откакто Луи Пастьор работи върху микробите, ферментацията и болестите, биологичната наука направи гигантска стъпка в познаването на бактериите. Благодарение на ултрамощен „микроскоп“, т.е. ултрабързо ДНК секвениране, учените са успели да прочетат и групират в каталог през последното десетилетие генния код на бактериите, т.е. метагеномът на повърхността на нашия епител. Съвсем наскоро бяха идентифицирани живи бактерии в мастната тъкан, определящи тъканна микробиота, както и бактериални фрагменти като ДНК в черния дроб, мозъка и кръвта. Метагеномните анализи от големи кохорти пациенти разкриха тесни взаимовръзки между бактериалните гени в червата и устата ни и заболявания като метаболитни заболявания, диабет, затлъстяване, някои чернодробни заболявания, бъбречна и сърдечна недостатъчност, както и съдови заболявания. Някои причинно-следствени механизми са предложени при гризачи и могат да създадат почвата за нови терапевтични стратегии, които биха могли да повлияят както на микробите, така и на съответните цели на гостоприемника.

микробиота

Около век и половина отне на научната общност, още от Луи Пастьор, да дешифрира чрез секвениране и да изброи в каталог всички гени на бактериите, които се намират на повърхността на нашия епител, групирани под термина „метагеном“. [69] (→). През 2014 г. са идентифицирани близо 10 милиона бактериални гени от фекални проби от 1268 пациенти от три различни континента [1]. Следователно бактериите, които ни колонизират, са толкова многобройни или по-многобройни от нашите клетки [2]. В същото време сравнението на кохортите от различни източници (китайски и датски) разкрива разпределение на тези гени в зависимост от произхода на изследваните индивиди. Тези гени са част от генома на хиляди бактериални видове, повечето от които все още не са идентифицирани. Днес данните за тези бактерии и гени, събрани в международен план, се събират от консорциум (международен микробиомен проект), за да може да се класифицира този метагеном според групите изследвани индивиди и заболяванията, които те представят [66] (→).

(→) Вижте синтеза на J. Weissenbach и A. Sghir, стр. 937 от този брой

(→) Вижте „Синтез“ от Х. М. Блотьер и Дж. Доре, стр. 944 от този брой

Метаболитни заболявания, преразгледани отново благодарение на метагеномиката

Епителна, вътреклетъчна и вътреклетъчна микробиота. Микробиотата подрежда целия ни епител с разнообразие и количество, което зависи от съответния регион. Имунната система, антиген представящите клетки (APC), лимфоцитите, полиморфноядрените клетки и вродените лимфоидни клетки предпазват телата ни от инвазия от тези бактерии. Съществува обаче физиологично преместване на бактерии от епитела в кръв, лимфа и тъкани. Тази вътреклетъчна микробиота, разположена в циркулиращите имунни клетки, се пренася в тъканите. Това не само би допринесло за тъканната хомеостаза, но също така, в случай на тъканна дисбиоза, за развитието на някои патологии.