Indeks HACK: identyfikacja głównych gatunków kolonizujących jelita w celu zapewnienia lepszych wyników pacjentów
Wyznaczenie zdrowego mikrobiomu jelitowego przysparza trudności ze względu na jego zróżnicowanie u poszczególnych osób. Indeks HACK klasyfikuje 201 bakterii jelitowych według częstości występowania, stabilności i powiązań z chorobami, zapewniając klinicystom solidne i powtarzalne narzędzie służące do oceny i poprawienia stanu jelit. Niniejszy artykuł stanowi część szerszego zakresu prac mających na celu zdefiniowanie ludzkiego mikrobiomu jelitowego i wsparcie pracowników opieki zdrowotnej poprzez opracowanie praktycznych narzędzi opartych na danych.
Sekcja dla ogółu społeczeństwa
Znajdź tutaj swoją dedykowaną przestrzeń
O tym artykule
Autor
Jeśli czytasz ten artykuł, prawdopodobnie wiesz, że mikrobiom ma fundamentalne znaczenie dla zdrowia w wielu układach organizmu: od metabolizmu po odporność, a nawet funkcje poznawcze. Jednak zdefiniowanie tego, jak naprawdę wygląda „zdrowe” jelito – takie, które jest nie tylko obecne, ale także odporne i powiązane z dobrym samopoczuciem – stanowi ogromne wyzwanie, biorąc pod uwagę jego bardzo dużą zmienność u różnych ludzi i w różnych miejscach.
Badanie opublikowane w Cell Reports 1 przynosi nowe spojrzenie na indeks Health-Associated Core Keystone (HACK). Nie jest to kolejna lista mikrobów, ale niezależna i solidna klasyfikacja 201 kluczowych gatunków bakterii jelitowych oparta na ich spójnym powiązaniu z kluczowymi aspektami zdrowia gospodarza i mikrobiomu.
Znaczenie indeksu HACK: co leży u jego podstaw?
Naukowcy stworzyli tę nową klasyfikację przy użyciu doskonałego zbioru danych obejmującego ponad 45 000 mikrobiomów jelitowych otrzymanych z 141 kohort badawczych z 42 krajów i obejmujących 28 różnych kategorii chorób. Uszeregowali 201 powszechnych taksonów jelitowych, mikrobów, oceniając je pod kątem trzech najważniejszych właściwości:
- Powiązanie rdzeniowe: stopień, w jakim dany takson u niechorujących osób jest powszechny i spójnie powiązany z charakterystyką populacji. Oceniono go przy użyciu nowatorskiego podejścia „Remove-Renormalize-Relate (3R)” z zastosowaniem ponad 18 000 niezmienionych chorobowo próbek.
- Stabilność podłużna: stopień, w jakim zasobność taksonu wiąże się z mniejszą zmianą mikrobiomu w czasie u poszczególnych osób. Do jego oceny wykorzystano dane z ponad 9000 próbek z badania podłużnego.
- Powiązanie ze stanem zdrowia: stopień spójności negatywnego powiązania taksonu ze stanem chorobowym w wielu kategoriach. Obejmowało analizę ponad 18 000 próbek z kohort kontrolnych obejmujących 28 schorzeń.
Te trzy wyniki połączono w końcowy indeks HACK dla każdego taksonu. Analiza potwierdziła niezawodność tego wskaźnika w przypadku różnych technik sekwencjonowania i stylów życia. Klasyfikacja HACK utrzymała się niezależnie od technologii sekwencjonowania (WGS w porównaniu z 16S) oraz rodzaju populacji: uprzemysłowionej i nieuprzemysłowionej. Została zweryfikowana w 14 niezależnych kohortach. Jej niezawodność sugeruje, że oddaje fundamentalną koncepcję związaną ze zdrowiem, wykraczając poza różnice geograficzne i techniczne.
Nie wszyscy główni członkowie są jednakow
Badanie ujawniło kilka zaskakujących spostrzeżeń, które podważają powszechne założenia przyjęte do tej pory w badaniach nad mikrobiomem.
Być może najbardziej zaskakujące jest odkrycie, że niektóre taksony spójnie identyfikowane jako związane z rdzeniem – co oznacza powszechne i ściśle powiązane ze społecznością, w której jelita są zdrowe – były również wcześniej powiązane z wieloma chorobami. Z analizy tabelarycznej wynika, że jednym z takich przykładów jest Collinsella aerofaciens. Podkreśla to, że samo bycie typowym mieszkańcem nie gwarantuje korzyści zdrowotnych, i wzmacnia znaczenie łączenia społeczności ze stabilnością obfitości i z chorobami, tak jak robi to (sidenote: Indeks HACK Złożona klasyfikacja 201 gatunków bakterii jelitowych oparta na częstości występowania / związku z lokalną społecznością, stabilności i związkach z chorobami. ) .
Od sposobu żywienia po leki
Co to oznacza dla praktyki klinicznej? Indeks HACK zapewnia nowe, efektywne narzędzie.
Badanie wykazało, że prosty wynik uzyskany ze średniej liczebności 17 najlepszych taksonów HACK (wynik HACK-top-17) daje porównywalne lub lepsze wyniki niż istniejące wskaźniki stanu mikrobioty/mikrobiomu w rozróżnianiu stanów chorobowych i niechorobowych, a także stabilnych i niestabilnych mikrobiomów.
Analiza wykazała ponadto znaczącą dodatnią korelację między indeksem HACK taksonu a jego związkiem z pozytywną odpowiedzią na leczenie z zastosowaniem inhibitorów punktu kontrolnego układu odpornościowego (ICT).Sugeruje to, że indeks HACK może potencjalnie pomóc w identyfikacji drobnoustrojów jelitowych, które najprawdopodobniej wspierają sukces terapeutyczny w onkologii i nie tylko.
Co więcej, indeks łączy również wzorce mikrobiologiczne ze sposobem żywienia. Wyższe wyniki HACK były skorelowane z mikrobami reagującymi w większym stopniu na śródziemnomorską dietę, wskazując potencjał terapeutyczny oparty na sposobie odżywiania.
Sposób żywienia jest nie tylko czynnikiem modyfikowalnym, ale także soczewką diagnostyczną pozwalającą zrozumieć reakcję mikrobiomu na określone wzorce żywieniowe.
Zielona dieta śródziemnomorska: jakie są powiązania między zdrowiem kardiometabolicznym a mikrobiotą jelitową?
Artykuł ten rzuca nowe światło na skomplikowaną interakcję między mikrobiotą człowieka a zdrowiem. Indeks HACK stanowi znaczący krok w kierunku funkcjonalnej, klinicznie stosowalnej definicji zdrowych jelit. Chociaż potrzebne są dalsze prace, zwłaszcza w zakresie analizy na poziomie szczepu, te solidne i powtarzalne ramy analityczne już teraz otwierają nowe ścieżki dla narzędzi diagnostycznych i celów terapeutycznych, zwłaszcza gdy są zintegrowane z wzorcami żywieniowymi człowieka i odpowiedzią na interwencje medyczne.
Analiza takich narzędzi i indeksów za pomocą danych mikrobiomu na dużą skalę i tabel zawierających zastosowania kliniczne ma obecnie zasadnicze znaczenie dla rozwoju spersonalizowanej medycyny. W miarę rozwoju badań nad jelitami, dzięki narzędziom takim jak indeks HACK można kierować interwencjami opartymi nie tylko na obecności drobnoustrojów, ale także na stabilności funkcjonalnej: od strategii opartych na żywności po terapie immunologiczne.
