Zespół jelita drażliwego (IBS) to zaburzenie funkcjonalne układu pokarmowego. Jedną z najczęściej z nim współistniejących chorób jest depresja. Przeprowadzone niedawno badanie multiomiczne wykazało rolę mikrobioty jelitowej i jej metabolitów w powstawaniu zespołu jelita drażliwego i towarzyszącej mu depresji.

W badaniu tym wzięło udział³ 431 pacjentów w 2 kohortach:

• badawczej (n=330 pacjentów, w tym 264 chorych na IBS i 66 stanowiących grupę kontrolną)
• i walidacyjnej (n=101 pacjentów, w tym 86 z IBS i 15 stanowiących grupę kontrolną).

Próbki ich stolca i surowicy poddano analizom metagenomowym i metabolomowym w celu identyfikacji potencjalnych biomarkerów choroby.

Metabolity w surowicy jako potencjalne markery IBS

Analiza stolca wykazała jedynie umiarkowaną dysbiozę. Skład mikrobioty fekalnej, jak również metabolity fekalne, raczej nie pozwalają odróżnić pacjentów dotkniętych IBS od osób zdrowych. 

Natomiast metabolity zidentyfikowane w surowicy pacjentów umożliwiają ich odróżnienie z dużą mocą dyskryminacyjną od osób zdrowych. Łącznie zidentyfikowano 726 metabolitów obecnych w surowicy (a metabolitów fekalnych tylko 8). Była wśród nich grupa kwasów tłuszczowych acyl-CoA, która w przypadku IBS jest bogatsza.

_{^{Źródła (sidenote: Black CJ, Ford AC. Global burden of irritable bowel syndrome: trends, predictions and risk factors. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2020; 17: 473-86. )}}

Bakterie jelitowe silnie związane z metabolitami fekalnymi

Odkryto również liczne (522) związki między metabolitami fekalnymi a bakteriami jelitowymi. Zwłaszcza trzy gatunki (Odoribacter splanchnicus, Escherichia coli i Ruminococcus gnavus) są bardzo silnie związane z niską obfitością kwasu dihydropteroinowego – prekursora kwasu foliowego, który u pacjentów chorych na IBS również występuje w bardzo małej ilości. Co więcej, wśród najbardziej znaczących markerów obecnych w surowicy pacjentów z IBS są kwasy tłuszczowe acyl-CoA, co sugeruje rozregulowanie metabolizmu kwasów tłuszczowych u osób dotkniętych tą chorobą.

Rozregulowany metabolizm tryptofanu i serotoniny jest skorelowany z nasileniem depresji

Wyniki sugerują korelację między metabolizmem tryptofanu i serotoniny a współwystępowaniem depresji z IBS. Niektóre gatunki, takie jak Clostridium nexile lub Roseburia inulinivorans, są nadreprezentowane u pacjentów z zespołem jelita drażliwego cierpiących na depresję i związane z obecnością w surowicy niektórych metabolitów tryptofanu. Ścieżka syntezy L-tryptofanu jest również silnie związana z nasileniem depresji.

Polecane przez naszą społeczność

Polecane przez naszą społeczność

Pospolita i nawracająca. Tak wygląda przybliżony rysopis infekcji dróg moczowych, która ma tendencję do nękania ciągle tych samych kobiet. Od 20 do 30% z nich cierpi na nawroty infekcji do 6 razy w roku, a nawet częściej. Jelita są rezerwuarem chorobotwórczych bakterii, które migrują przez srom. Dlatego badaczy zainteresowała możliwość istnienia osi jelito-pęcherz moczowy –

• czy dysbioza jelit ma związek z podatnością na nawracające infekcje dróg moczowych (RUTI)?
• Czy u kobiet cierpiących na te infekcje występuje specyficzna dynamika jelit i pęcherza oraz specyficzna dynamika między tymi organami?
• Czy różnice immunologiczne, których nośnikiem jest mikrobiota, mają związek z tą podatnością?

Aby odpowiedzieć na te pytania, przeprowadzono trwające rok badanie podłużne z udziałem 15 kobiet z historią infekcji dróg moczowych i 16 kobiet w dobrym stanie zdrowia.

Dysbioza jelit i stan zapalny

Okazało się, że u kobiet z nawracającymi infekcjami dróg moczowych mikrobiota jelit była mniej zróżnicowana, z większa ilością Bacteroidetes, a mniejszą Firmicutes i bakterii wytwarzających maślan, takich jak Blautia. Te ostatnie są znane z regulowania stanów zapalnych. Ponadto badania krwi wskazały, że kobiety podatne na infekcje wykazywały oznaki słabego stanu zapalnego. Są więc powody do przypuszczeń, że podatność na infekcje dróg moczowych częściowo jest związana z osią jelito-pęcherz moczowy i dysbiozą jelit oraz zaburzeniem odporności ogólnoustrojowej.

Rola E. coli

W trakcie badania stwierdzono 24 infekcje dróg moczowych, wszystkie w grupie kobiet z historią RUTI. W 82% przypadków przyczyną były bakterie E. coli.
Nie wygląda jednak na to, żeby zaobserwowana u kobiet z nawracającymi infekcjami dróg moczowych dysbioza miała wpływ na dynamikę tej bakterii – populacje E. coli w jelitach i pęcherzu moczowym były porównywalne u obu grup zarówno pod względem obfitości względnej, jak i filogrup. Mimo to w zdrowej grupie kontrolnej nie wystąpił żaden objaw infekcji dróg moczowych, co sugeruje, że jej członkinie własnymi siłami usuwają E. coli ze swoich pęcherzy moczowych. Kolejny wniosek: szczepy E. coli odpowiedzialne za infekcję dróg moczowych często trwale kolonizują jelita. Powtarzająca się ekspozycja na antybiotyki nie likwiduje ich definitywnie. Innymi słowy, antybiotyki pomagają na krótką metę, usuwając E. coli z pęcherza moczowego, ale nie chronią długofalowo przed nawrotami wywoływanymi przez E. coli pozostające w jelicie.

Polecane przez naszą społeczność

Szczypie, piecze, pali policzki i łaskocze żołądek, ale wszystko to jest bardzo zdrowe! Zwalcza stany zapalne, obniża poziom cholesterolu, zwalcza nadciśnienie, otyłość... Zalety pikantnego jedzenia wydają się nieskończone.
Te korzystne właściwości przypisuje się kapsaicynie – składnikowi papryczki chili odpowiedzialnemu za jej piekący smak. O ile mówiąc o smaku papryczki, trudno pominąć jej ostrość, to mechanizmy jej działania są jeszcze pełne znaków zapytania. Według jednej z wysuniętych hipotez spożywanie kapsaicyny powoduje wzbogacenie mikrobioty jelitowej w bakterie wytwarzające krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) , którym zawdzięczamy te korzyści.

Badanie in vitro na próbkach stolca

Aby zweryfikować tę hipotezę, wykluczając jednocześnie interakcje kapsaicyny z innymi składnikami ludzkiego organizmu, zespół chińskich i amerykańskich naukowców postanowił przeprowadzić badanie in vitro. Badacze pobrali próbki stolca dwóch zdrowych osób, wprowadzili je do bioreaktora imitującego warunki panujące w jelicie grubym, po czym dodali kapsaicynę albo roztwór kontrolny. Po dwóch tygodniach badacze zanalizowali skład próbek i porównali wyniki z tymi, które otrzymali na początku badania, przed dodaniem roztworu z kapsaicyną lub bez niej.

Kapsaicyna powoduje korzystną dysbiozę

Niezbędna dla zdrowia różnorodność bakterii wchodzących w skład dwóch próbek mikrobioty jelitowej poddanych działaniu kapsaicyny bardzo wzrosła w trakcie badania, co potwierdza obserwacje in vivo dokonane w ramach różnych badań z udziałem ludzi oraz na myszach. Wytwarzanie niektórych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych również się zmieniło, ale w różny sposób w różnych próbkach: obie wytworzyły większą ilość kwasu propionowgo (znanego z roli w regulacji apetytu), ale tylko pierwsza z nich wytworzyła więcej kwasu masłowego (znanego z właściwości przeciwzapalnych).

Rak prostaty, będący drugim najczęstszym nowotworem u mężczyzn na świecie, jest również piątym najbardziej śmiertelnym nowotworem z liczbą ponad 375 000 zgonów w 2020 roku². Mimo tych danych rak prostaty charakteryzuje się bardzo zróżnicowanym rozwojem (w Stanach Zjednoczonych 5-letnie przeżycie jest szacowane na 90%¹).
Dziś podstawowym wyznacznikiem decyzji o leczeniu jest stopień agresywności nowotworu. Ocenia się go m.in. w skali Gleasona po biopsji, zabiegu inwazyjnym. Identyfikacja markerów moczowych, które w połączeniu z danymi klinicznymi mogą wykryć agresywne formy choroby, jest więc przedmiotem dużego zainteresowania lekarzy.

Mikrobiota układu moczowego badana za pomocą obrazowania molekularnego i genomiki

Badania wykazały już związek między rakiem prostaty a określonym profilem drobnoustrojów w moczu, ale także różnice w środowisku bakterii prostaty według skali Gleasona. To właśnie do mikrobiomu prostaty i układu moczowego, który wciąż jest niekompletnie scharakteryzowany, zwrócili się brytyjscy naukowcy, aby zbadać jego potencjał prognostyczny¹. Wykorzystując takie narzędzia jak mikroskopia fluorescencyjna, beztlenowa kultura bakterii i sekwencjonowanie genomowe, naukowcy przeanalizowali próbki moczu i wydzieliny tkankowej prostaty zebrane od ponad 600 osób badanych w szpitalu z powodu podejrzenia raka prostaty lub hematurii. Badanych podzielono na grupy kliniczne, a pacjentów z rozpoznanym rakiem prostaty podzielono według skali d’Amico.

Bakterie beztlenowe związane z progresją nowotworu 

Naukowcy wykazali istotny związek między obecnością bakterii w moczu a zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka prostaty. Odkryli również cztery nowe gatunki bakterii w próbkach moczu, wydzielinach gruczołu krokowego oraz tkankach należących do Firmicutes (Fenollaria sp. nov. et Peptoniphilus sp.nov), Actinobacteria (Varibaculum sp.nov) oraz Bacteroidetes (Porphyromonas sp.nov). Pięć gatunków bakterii beztlenowych, w tym trzy nowe bakterie, było związanych z 2,6-krotnym wzrostem ryzyka wystąpienia niekorzystnych wyników leczenia. Mogą one służyć jako potencjalne biomarkery prognostyczne.

Potencjalne rokowanie, wręcz terapeutyczne, które stymuluje kontynuację pracy

Naukowcy wysunęli hipotezę: te beztlenowe bakterie miałyby działać na pewne procesy metaboliczne.
Podobnie jak przemiana cholesterolu w androstendion, prekursor testosteronu, który stymuluje wzrost guza, czy rozkład cytrynianu, znanego markera agresywności raka prostaty. Związek przyczynowy między nadmierną obecnością tych bakterii u pacjentów a postępem choroby nie może jednak zostać na tym etapie ustalony.

Infekcje dróg moczowych należą do najpowszechniejszych na świecie. Dochodzi do nich, gdy bakterie pochodzące ze skóry lub z odbytnicy wnikną do cewki moczowej i zakażą drogi moczowe.^1,2 Przeprowadzone niedawno w USA badania pozwoliły obserwować przez rok około trzydziestu kobiet cierpiących na zapalenia dróg moczowych leczone antybiotykami. Wnioski są bezdyskusyjne: dla kobiet dotkniętych infekcjami dróg moczowych to naprawdę błędne koło.  Antybiotyki przepisywane, żeby pomóc w jednym kryzysie, mogą torować drogę następnemu.

U źródeł – mikrobiota jelitowa

Wszystko zaczyna się w jelitach. Bakterie zwane Escherichia coli przedostają się przez położony w pobliżu odbytu srom do dróg moczowych. Do tego momentu nie dzieje się nic odbiegającego od normy – to samo zjawisko obserwuje się u kobiet, których takie infekcje nie dotykają. Układ odpornościowy zazwyczaj zajmuje się nieproszonymi gośćmi. Tyle że u kobiet dotkniętych przewlekłymi infekcjami dróg moczowych układ odpornościowy nie jest w najlepszej formie. Winę należy bez wątpienia przypisać powtarzaniu terapii antybiotykowych niszczących częściowo bakterie odpowiedzialne za regulację naszej odporności za pośrednictwem drobnych cząsteczek wytwarzanych w jelitach, a następnie przenikających do naszej krwi.

Bezpośrednią konsekwencją jest to, że E. coli wywołuje nową infekcję dróg moczowych… a bezradny lekarz przepisuje kolejny antybiotyk. I wszystko zaczyna się od nowa, ponieważ kolejna terapia z pewnością zlikwiduje bakterie bytujące w pęcherzu moczowym, ale nie dotknie ich sióstr żyjących w przewodzie pokarmowym.
est jeszcze gorzej: leczenie może bardziej zaszkodzić pożytecznym bakteriom naszej mikrobioty jelitowej, które z mniejszym lub większym powodzeniem usiłują regulować nasz układ odpornościowy, żeby był on w stanie walczyć z przedostającymi się do pęcherza moczowego bakteriami E. coli.

Zmiana strategii

Podsumowując, od 20 do 30% kobiet szybko ponownie dosięgnie infekcja dróg moczowych.
Ne wspominając o rozwoju antybiotykooporności, która utrudnia leczenie kolejnego nawrotu. Jak przerwać to błędne koło? Być może uda się, jeżeli zmienimy strategię. Zamiast próbować eksmisji nieproszonych gości, ponosząc przy okazji straty uboczne (w postaci pożytecznych bakterii regulujących nasz układ odpornościowy), co oznacza długofalowe szkody, może warto zadbać o bakterie zapewniające równowagę naszej mikrobioty jelitowej? Bo kobiety cierpiące na stany zapalne dróg moczowych mają mikrobiotę jelitową osłabioną, mniej zróżnicowaną i uboższą w pożyteczne bakterie.

Dlatego autorzy sugerują skupienie się na terapiach mikrobioty, żeby odtworzyć społeczność bakteryjną u kobiet dotkniętych infekcjami.

Martwicze zapalenie jelit (NEC) jest poważnym i nagłym powikłaniem martwiczo-zapalnym u wcześniaków. Wcześniejsze badania sugerują udział mikrobioty jelitowej w jej występowaniu, inne wskazują na możliwy udział niektórych wirusów. Jednak wirusologia jelitowa wcześniaków pozostawała do tej pory słabo poznana.
Stąd praca amerykańskiego zespołu, który monitorował rozwój wirusa wcześniaków w czasie, aby zidentyfikować czynniki, które mogą wpływać na rozwój martwiczego zapalenia jelit.

Zbieżność wirusów na 10 dni przed zachorowaniem

W tym podłużnym badaniu metagenomicznym wirusy jelitowe 23 wcześniaków były analizowane za pomocą sekwencjonowania następnej generacji. Dzieje się to w ciągu ich pierwszych 11 tygodni życia, między 25 a 36 tygodniem wieku pomenstruacyjnego (sidenote: wiek pomenstruacyjny wiek odpowiadający liczbie tygodni ciąży przy urodzeniu plus wiek postnatalny. ) . U dziewięciu z tych dzieci martwicze zapalenie jelit rozwinęło się w średnim wieku pomenstruacyjnym wynoszącym około 31 tygodni; czworo nie przeżyło.

Wyniki badań wskazują, że wirusologia jelitowa wcześniaków wykazuje silną zmienność między- i wewnątrzindywidualną w czasie. Ta obserwacja jest identyczna bez względu na to, czy u dzieci rozwinął się NEC czy nie. Szczególnie interesującym wynikiem było jednak to, że wirusy jelitowe dzieci, u których rozwinęło się NEC, zaczęły się zbiegać pod względem różnorodności beta na (sidenote: różnorodności β na Miara wskazująca na różnorodność gatunkową pomiędzy próbkami, pozwala na ocenę zmienności różnorodności mikrobioty pomiędzy badanymi. Hamady M, Lozupone C, Knight R. Fast UniFrac: facilitating high-throughput phylogenetic analyses of microbial communities including analysis of pyrosequencing and PhyloChip data. ISME J. 2010;4:17-27. https://www.nature.com/articles/ismej20099 ) 10 dni przed wystąpieniem choroby. Ta konwergencja spowodowała wzbogacenie określonych wirusów i utratę innych.
Po stronie bakteryjnej różnorodność beta bakterii u tych dzieci była stabilna w ciągu 25 dni poprzedzających NEC. Jednak w tym okresie liczebność Gammaproteobacteria, Bacilli, Enterococcaceae, Enterobacteriaceae i Veillonellaceae różniła się w przypadku próbek kontrolnych.

Rozpoznanie dzieci z grupy ryzyka

Istnieją zatem sygnatury wirusowe związane ze specyficznymi interakcjami wirus-bakteria, które pojawiają się na mniej więcej 10 dni przed wystąpieniem NEC. Pozwala to przypuszczać, że w patogenezie tego powikłania u wcześniaków bierze udział wirusologia jelitowa. Ponieważ położenie geograficzne jest czynnikiem, który może wpływać na mikrobiom i wirusy, wyniki te pochodzące z jednego szpitala w USA wymagają potwierdzenia w innych społecznościach. Wskazują one jednak na możliwość wczesnej identyfikacji dzieci o zwiększonym ryzyku rozwoju NEC.

Rak prostaty, będący drugim najczęstszym nowotworem u mężczyzn na świecie, jest również piątym najbardziej śmiertelnym nowotworem z liczbą ponad 375 000 zgonów w 2020 roku². Jego rozwój, często powolny, pozostaje jednak bardzo zmienny w zależności od pacjenta. Stopień agresywności guza odgrywa zatem główną rolę w podejmowaniu decyzji o sposobie leczenia.

Może to być przesunięte w czasie na korzyść monitorowania, jeśli rak wydaje się postępować w niewielkim stopniu. Aby określić ten stopień i śledzić jego rozwój, lekarze muszą się posiłkować biopsją, która jest badaniem inwazyjnym. Z niecierpliwością oczekuje się więc nowych sposobów wykrywania agresywnych postaci raka prostaty, najlepiej poprzez badania moczu.

Le microbiote de l'urine et de la prostate passés à la loupe

On sait déjà que des bactéries sont impliquées dans plusieurs types de cancer. De récentes études ont également montré que le cancer de la prostate était associé à un profil microbien particulier de l’urine. Enfin, une récente publications suggère que le microbiote intestinal pourrait être utilisé comme marqueur de progression de ce cancer.

Mikrobiota moczu i prostaty pod mikroskopem

Wiadomo już, że bakterie występują w przypadku kilku rodzajów nowotworów. Ostatnie badania wykazały również, że rak prostaty jest powiązany z określonym profilem mikrobiologicznym moczu. Co więcej, ostatnia publikacja wskazuje, że mikrobiota jelitowa może być wykorzystana jako marker progresji nowotworu.

Dlatego angielscy badacze przeanalizowali ponad 600 próbek moczu, wydzieliny i tkanki prostaty od mężczyzn, podzielonych według ryzyka progresji choroby.
Cel był dwojaki:

• zbadanie mikrobioty układu moczowego i prostaty badanych
• oraz sprawdzenie, czy bakterie, które je tworzą, były związane z agresywnością guza u pacjentów. 

Nieznane bakterie: nowa broń przeciwko rakowi prostaty? 

Naukowcy nie tylko byli w stanie wykazać związek między obecnością bakterii w moczu a wyższym ryzykiem raka prostaty, lecz także zidentyfikowali cztery nieznane wcześniej bakterie. Ponadto pięć specyficznych rodzajów bakterii, z których trzy obejmują te nowe, było związanych z 2,6-krotnym wzrostem ryzyka szybkiej progresji choroby. Mogą zatem służyć jako potencjalne markery prognostyczne dla rozwoju raka prostaty.