Теперь не потребуется сортировка пациентов с Covid-19, поступающих в стационар, по возрасту или массе тела. Численность двух видов бактерий микробиоты ротоглотки является надежным показателем, и в будущем ее измерение может стать золотым стандартом. Так считают специалисты из Германии: они убеждены, что микробиота ротоглотки играет важнейшую роль в регулировании человеческого иммунитета, гомеостазе слизистых оболочек и защите организма от возбудителей. Стоит отметить, что предыдущие исследования оказались значительно менее убедительными. Скорее всего, это связано с тем, что в большинстве из них участвовали пациенты с тяжелой формой Covid-19, у которых были многочисленные сопутствующие факторы (антибиотикотерапия, инвазивная искусственная механическая вентиляция и т.д.). Эти факторы могли изменить количественный и качественный состав микробиоты.

Антибиотики и искусственная вентиляция нарушают микробиоту ротоглотки 

В многоцентровом клиническом исследовании (7 центров в Германии) брали мазки из ротоглотки у 72 здоровых взрослых добровольцев, 112 пациентов с инфекциями, не связанными с атипичным вирусом SARS-CoV-2 (инфекции верхних дыхательных путей легкой степени или тяжелая пневмония), и пациентов с легкой, умеренной или тяжелой формой COVID-19 (36, 37 и 65 человек соответственно). В исследовании приняли участие 322 человека в возрасте от 21 до 93 лет.

Ученые выяснили, что терапия антибиотиками широкого спектра действия и инвазивная искусственная вентиляция дестабилизируют микробиоту ротоглотки: у пациентов с COVID-19 умеренной или тяжелой степени выявлено сокращение качественного состава и тяжелый дисбиоз во время длительной госпитализации.

Два вида бактерий как возможные предикторы смертности

Самым важным открытием, полученным с использованием моделей искусственного интеллекта (машинного обучения), стало обнаружение в образцах, собранных сразу после поступления (в которых отсутствуют изменения, вызванные лечением), сигнатуры, свидетельствующей о повышении риска смерти от Covid-19. Снижение численности двух родов бактерий — Neisseria (точнее, вида Neisseria subflava) и Haemophilus (виды Haemophilus influenzeae, parainfluenzae и pittmaniae) — сопровождается значительным повышением риска смерти. Эта прогностическая модель надежнее, чем модели, основанные на клинических показателях, таких как возраст, половая принадлежность или наличие ожирения. Лежащие в основе этого феномена механизмы пока не объяснены, но возможно, что эти бактерии регулируют врожденный иммунный ответ и выработку цитокинов.

Активное изучение потенциальной зависимости между микробиотой кишечника и расстройствами аутистического спектра выявило множество доказательств взаимосвязи между микробиотой и некоторыми нервно-психическими заболеваниями. Более того, исследования на мышах показали, что пересадка фекалий от пациентов с аутизмом вызывает «аутичное поведение». Наконец, многие пациенты с аутизмом страдают желудочно-кишечными расстройствами. Опираясь на эти доказательные данные, исследователи попытались выяснить, насколько важную роль играет дисбиоз кишечника в патогенезе аутизма: полученные данные могут открыть новую страницу диагностики и лечения расстройств аутистического спектра путем воздействия на микробиоту.

Действительно ли дисбиоз и аутизм связаны?

Проанализировав все исследования и мета-анализы, посвященные взаимозависимости дисбиоза и аутизма, группа ученых из Австралии пришла к выводу, что сделанные ранее заявления стоит считать как минимум преждевременным. По их мнению, проводившиеся ранее эксперименты нельзя назвать убедительными, поскольку в них использовались разные методы. При этом большинство исследований были малочисленными и подверженными искажающим факторам, таким как диета и возраст. Кроме того, большинство проведенных исследований дали противоречивые результаты анализа состава микроорганизмов.

Поэтому ученые провели исследование метагенома кишечной микробиоты у 247 австралийских детей (99 с диагностированным аутизмом и 148 без аутизма). Анализировали в том числе факторы, влияющие на микробиоту кишечника — питание, клинические, генетические, психометрические и демографические факторы. Они обнаружили пренебрежительно малые различия в составе микробиоты кишечника у детей с аутизмом и здоровых детей. По-видимому, с расстройствами аутистического спектра связано только увеличение численности вида Romboutsia timonensis. Кроме того, они не смогли воспроизвести результаты исследований, где утверждалось наличие связи между определенными видами микробиоты (Prevotella и Bifidobacterium) и аутизмом. 

Ухудшение качественного состава микробиоты как результат однообразного питания

С другой стороны, в проведенном исследовании обнаружены изменения в составе микробиоты кишечника детей с аутизмом, которые коррелировали с рационом питания, консистенцией стула и возрастом. На диету могут влиять определенные аутичные черты, в частности, сужение круга интересов, навязчивое поведение и явные сенсорные предпочтения. По мнению исследователей, аутизм приводит к тому, что рацион питания становится менее разнообразным, а значит и менее качественным. Это способствует уменьшению разнообразия кишечной микробиоты, что, в свою очередь, приводит к размягчению консистенции стула, свидетельствующем о расстройстве пищеварения.

Эта статья, широко освещаемая в СМИ, противоречит многочисленным теориям о предполагаемой зависимости между микробиотой кишечника и аутизмом. Авторы исследования подчеркивают, что коррекция диеты может способствовать восстановлению баланса микробиоты кишечника у аутичных детей, уменьшить выраженность их желудочно-кишечных расстройств и улучшить общее состояние здоровья.

Долгое время считалось, что полость матки стерильна, на самом же деле она содержит бактериальную микробиоту. Хотя численность бактерий в полости матки в 100–10 000 раз меньше, чем во влагалище, эти бактерии не менее важны для репродуктивного здоровья. Об этом свидетельствуют данные многоцентрового проспективного наблюдательного исследования, проводившегося в 13 центрах Европы, Азии и Америки, где анализировали состав микробиоты эндометрия у 342 женщин, принимавших участие в программах ЭКО.

Двухкратный отбор образцов микробиоты эндометрия

Для оценки состава микробиоты эндометрия перед переносом эмбрионов брали 2 образца путем аспирации жидкости из полости матки и биопсии слизистой оболочки эндометрия. Далее исследователи изучали зависимость между составом эндометриальной микробиоты, который определяли методом секвенирования гена 16S РНК, и исходом ЭКО — долями доношенных беременностей (41% пациенток), биохимических беременностей (8%), выкидышей (8%) и отсутствия беременности (42%).

Дисбиоз эндометрия ассоциируется с неудачей ЭКО

Исследователи выявили повышение содержания Lactobacillus в жидкости и слизистой оболочке у пациенток, которые выносили беременность до срока. Напротив, уменьшение численности Lactobacillus и обнаружение специфических патогенных бактерий Atopobium, Bifidobacterium, Chryseobacterium, Gardnerella, Haemophilus, Klebsiella, Neisseria, Staphylococcus и Streptococcus сопровождалось неудачами ЭКО или беременностью, не завершившейся живорождением. Примечательно, что Gardnerella и Klebsiella были в избытке представлены как в эндометриальной жидкости, так и в слизистой оболочке эндометрия пациенток, у которых ЭКО оказалось неэффективным.

Лактобациллы защищают от патогенных возбудителей?

Полученные данные свидетельствуют о влиянии микробиоты эндометрия на исход имплантации эмбриона и/или ЭКО. Исследователи предполагают, что на результаты ЭКО влияет отсутствие патогенных бактерий в эндометрии, а не наличие полезных бактерий, таких как лактобактерии. При этом Lactobacillus могут подавлять колонизацию полости матки патогенными бактериями. Для выяснения механизмов действия этих патогенных бактерий необходимы дальнейшие исследования.

Антибиотикопрофилактика на 60–70% снижает риск тяжелых инфекций у женщин, которым выполняется кесарево сечение2. Введение препарата до разреза, а не после пережатия пуповины, также может снизить частоту эндометрита и общую подверженность организма матери инфекциям3. Этот подход сейчас активно используется, но он означает воздействие антибиотиков на ребенка еще до рождения, что может иметь потенциальные последствия для здоровья малыша и его формирующейся микробиоты. Нидерландские исследователи решили выяснить, нарушается ли при этом подходе колонизация кишечника бактериями у детей, рожденных путем кесарева сечения.

Дисбактериоз в первый месяц после кесарева сечения

Как и ожидалось, исследователи выявили значительные различия состава кишечной флоры на первом месяце жизни у детей, рожденных путем кесарева сечения, и детей, рожденных в спонтанных родах. Они зафиксировали снижение индекса Шеннона (относительное многообразие и многочисленность видов), уменьшение количества бактерий родов Bacteroides и Bifidobacterium, а также увеличение филума Proteobacteria, особенно Firmicutes. Однако эти различия сохранялись лишь до 3-летнего возраста. 

Отсутствие эффекта при введении антибиотиков до разреза

Основной вывод из данного исследования состоит в том, что в интервале между 1-ми сутками и 3 годами после рождения между двумя группами детей, рожденных путем кесарева сечения, отсутствуют значимые различия в составе бактериальных филов и родов микробиоты кишечника. Хотя в исследовании участвовало сравнительно немного женщин, было установлено, что назначение антибиотикопрофилактики перед разрезом не усиливает нарушения кишечной микробиоты у детей, рожденных путем кесарева сечения.

Кости, керамика, оружие, фрагменты текстиля и другие предметы, найденные археологами во время раскопок, позволяют нам понять образ жизни далеких предков. Фекалии также являются ценным источником информации: они дают возможность проанализировать, что ели наши предшественники. В некоторых местах археологических раскопок, таких как подземные соляные шахты Гальштатта в Австрии, доисторические экскременты человека, или «палеофекалии», надежно защищенные от воздействия внешней среды, сохранились еще со времен железного века. Различные артефакты, найденные в шахтах, предоставляют обширную информацию о питании, здоровье и микробиоте кишечника наших далеких предков. Это побудило команду итальянских и австрийских исследователей внимательнее изучить некоторые образцы.

Анализ показал, что до эпохи барокко диета людей значительно отличалась от рациона современного европейца

Микроскопический анализ четырех образцов стула (sidenote: анализ четырех образцов стула один образец из Бронзового века, два из Железного века, и один из периода барокко. ) позволил сделать вывод, что рацион наших европейских предков основывался на зерновых (ячмень, полба, просо и т. д.), бобовых, дикорастущих фруктах и ягодах (яблоки, черника) и орехах. По данным анализа ДНК бактерий в кале, микробиота кишечника наших предков была схожа с микробиотой кишечника людей, которые не придерживаются так называемой «западной» диеты и включают в свой рацион много необработанных пищевых продуктов, фруктов и овощей. Исследователи считают, что в Европе этого типа диеты придерживались до XVIII века, после чего более современный образ жизни, западная диета (sidenote: западной диеты Западная диета отличается отсутствием клетчатки и обилием сахара, некоторых жиров, обработанных продуктов питания и экзогенных пестицидов. Она ассоциируется с ожирением и рядом воспалительных и метаболических нарушений, таких как сахарный диабет 2 типа, инсулинорезистентность и воспалительные заболевания кишечника.
Siracusa F, Schaltenberg N, Villablanca EJ, et al. Dietary Habits and Intestinal Immunity: From Food Intake to CD4+ T H Cells. Front Immunol. 2019 Jan 15;9:3177. ) и медицинские достижения изменили микробиоту кишечника.

Сыр Рокфор был популярен уже 3000 лет назад

Один из образцов железного века буквально поразил ученых — он был исключительно богат ДНК двух видов микроорганизмов (sidenote: Микроорганизмы очень мелкие живые организмы, неразличимые невооруженным глазом. К ним относятся бактерии, вирусы, грибы, археи и простейшие, обычно называемые «микробами». What is microbiology? Microbiology Society. ) : Penicillium roqueforti и Saccharomyces cerevisiae. Эти два вида дрожжей используются и по сей день: первый — для производства голубых сыров, а второй — для производства пива, вина и хлеба. Это говорит о том, что «обработанные продукты» существовали на территории современной Европы уже во времена железного века.

Мы знаем, что наши далекие предки делали пиво. Говоря же о производстве сыров, исследователи отмечают, что их наличие в рационе свидетельствует о достаточной сложности древнеевропейских кулинарных традиций. Сыры, в которые добавляли натуральную соль и дрожжи, созревали в деревянных чанах, по-видимому, при идеально подобранных температурах и влажности. По сути этот рецепт используется до сих пор для приготовления сыра Рокфор.

Микробиота и ожирение: может, во всем виноват дисбиоз?

Микробиота кишечника — это целая экосистема, поддержание которой имеет ключевое значение для нашего организма. Известно, что отсутствие разнообразия в микробиоте кишечника и чрезмерная представленность некоторых видов бактерий увеличивает риск возникновения ожирения, резистентности к инсулину и воспаления. Таким образом, микрофлора пациентов с ожирением должна быть менее богатой, чем у людей с нормальной массой тела. Тем не менее, не все результаты исследований подтверждают это предположение.

Микробиота и ожирение: факторы риска

Исследования показали, что развитию ожирения у детей способствуют не только генетические факторы: сюда входят также рацион питания матери во время беременности, способ родоразрешения, питание новорожденного (смесь или грудное вскармливание), антибиотикотерапия и т. д. Биологические механизмы, с помощью которых эти факторы риска влияют на развитие ожирения, еще не изучены, но уже сейчас понятно, что во всех этих процессах микробиота может принимать самое активное участие.

Микробиоты и ожирения: наличие взаимосвязи

Очевидно, что ожирение — это многофакторное заболевание, поэтому еще слишком рано прослеживать прямые причинно-следственные связи между микробиотой и ожирением. Хотя такая связь уже доказана в экспериментах на животных: ученые выяснили, что склонность к ожирению может передаваться от одного животного к другому с помощью трансплантации фекальной микробиоты.

Авторы одного исследования пересаживали микробиоту от людей с нормальной массой тела людям с избыточным весом. Снижения индекса массы тела (ИМТ) (sidenote: ИМТ индекс массы тела позволяет оценить статус питания и содержание жировой ткани в организме. ИМТ рассчитывается как отношение веса тела в килограммах к квадрату роста в метрах (кг/м2). https://www.nhlbi.nih.gov/health/educational/lose_wt/BMI/bmicalc.htm https://www.euro.who.int/en/health-topics/disease-prevention/nutrition/a-healthy-lifestyle/body-mass-index-bmi ) пока не наблюдалось.

Микробиота и ожирение: когда бактерии контролируют наш вес и рацион

Как именно аппетит и ожирение воздействуют друг на друга? Питание микробиоты и ожирение связаны достаточно сложными механизмами: пища переваривается, а затем питательные вещества метаболизируются бактериями — образовавшиеся желчные кислоты (sidenote: Желчные кислоты облегчают пищеварение и всасывание липидов в кишечнике. Они также выполняют гормональные функции и участвуют в различных метаболических процессах. Микробиота кишечника модифицирует желчные кислоты, а различные желчные кислоты, в свою очередь, влияют на состав микробиоты. Staels B, Fonseca VA. Bile acids and metabolic regulation: mechanisms and clinical responses to bile acid sequestration. Diabetes Care. 2009;32 Suppl 2(Suppl 2):S237-S245.  Li R, Andreu-Sánchez S, Kuipers F, Fu J. Gut microbiome and bile acids in obesity-related diseases. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2021;35(3):101493.  ) , короткоцепочечные жирные кислоты (sidenote: Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) являются источником энергии (топливом) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом. 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. ) и другие молекулы, в свою очередь, инициируют определенные механизмы, способные влиять на развитие ожирения. Например, измененная микробиота может влиять на регуляцию запасания жира в организме и использование энергии. В условиях нарушения баланса между аппетитом и чувством насыщения кишечник и головной мозг теряют возможность правильно коммуницировать.

Микробиота и ожирение: индивидуальная диета для успешной профилактики

Очевидно, что диета влияет на состав нашей микробиоты. Микробиота ребенка развивается в течение первых лет жизни. Она формируется под воздействием факторов окружающей среды и рациона питания. Исследователи рассматривают этот период как лучшее время для различных диетических вмешательств. Как выполняются эти вмешательства? С помощью пребиотиков, которые присутствуют в натуральных пищевых продуктах и являются отличной подпиткой для бактерий, а также с помощью пробиотиков, представляющих собой микроорганизмы, которые мы можем непосредственно принимать с пищей.

Адаптация диеты в зависимости от специфики микробиоты. Новый подход позволит начинать профилактику ожирения с самого детства. За последние полвека число случаев ожирения выросло почти вдвое, но сможет ли персонализированная диета стать нашим союзником в борьбе с ожирением? Нам еще предстоит это выяснить.

^{1 https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight}

Одни из нас — ранние пташки, другие больше любят вечер и ночь. Но что делает нас жаворонками или совами? Данные недавних исследований показывают, что на наши биологические часы могут влиять бактерии кишечника, при этом в составе микробиоты жаворонков и сов преобладают разные кишечные микробы.

Различия микробиоты у жаворонков и сов

Результаты анализа микробиоты кишечника 91 человека показали, что в микробиоте кишечника тех, кто предпочитает ложиться рано, преобладает бактериальный род Alistipes. Эти люди обычно опорожняют кишечник по утрам, придерживаются здоровой диеты (богатой фруктами, овощами и клетчаткой) и регулярно пьют воду.

С другой стороны, в кишечнике сов содержится больше представителей рода Lachnospira. Эти люди посещают туалет вечером и питаются в основном нездоровой пищей (например, богатой сахаром), которую запивают газировкой. Бактерии в нашем пищеварительном тракте производят молекулы, которые действуют на весь организм. Эти молекулы влияют на протекание химических реакций, известных как метаболические пути, в результате которых образуются одни вещества (например, глюкоза) и распадаются другие.

Было обнаружено, что три определенных метаболических пути значительно чаще встречаются у жаворонков, поэтому авторы предположили, что определенные метаболические пути человека активируются специфическими бактериальными жирными кислотами, участвующими в регуляции сна. Эта информация может оказаться недостающим звеном: определенная диета способствует формированию специфической микробиоты, которая выделяет молекулы, влияющие на ритм сна человека.

Улучшение здоровья сов

Сфера приложения результатов этих наблюдений имеет важное значение и выходит за рамки простого вопроса о поиске взаимной гармонии в семьях, где есть совы и жаворонки. Действительно, у сов чаще возникают:

и другие хронические заболевания.

Результаты исследования открывают пути к улучшению здоровья путем изменения рациона питания и, следовательно, микробиоты кишечника. Все это может помочь совам превратиться в жаворонков.

За последние годы в мире было проведено много исследований для выявления особенностей нарушений микробиоты кишечника у людей, страдающих психическими заболеваниями. Действительно ли кишечная флора этих пациентов менее богата, чем у здоровых людей? Возможно, она менее разнообразна? А может в ней преобладают какие-то виды микроорганизмов? Или, наоборот, чего-то не хватает? Вопросы не праздные, ведь если нам удастся обнаружить специфические характеристики микробиоты, связанные с одним или несколькими психическими заболеваниями, они могут стать полезными маркерами для диагностики, выбора тактики лечения или оценки ответа на лечение. Однако до сих пор исследования давали достаточно противоречивые результаты.

Нарушения баланса, общие для ряда психических заболеваний

Авторы работы, опубликованной в журнале Psychiatry (sidenote: JAMA Journal of the American Medical Association   ) , провели обзор почти 60 исследований, посвященных взаимосвязи микробиоты и психических заболеваний. Они попытались выяснить, действительно ли психические заболевания связаны с нарушениями микробиоты кишечника, и определить, являются ли эти нарушения специфическими для :

• депрессии
• биполярных расстройств
• обсессивно-компульсивного расстройства
• шизофрении
• психоза
• анорексии
• тревожности 
• других заболеваний.

Полученные данные указывают на значимое снижение богатства микробиоты кишечника у пациентов с психическими расстройствами, при этом исследователи отметили слабое различие в разнообразии видов по сравнению с микробиотой здоровых людей. По изменениям микробиоты нельзя отличить одно психическое заболевание от другого, но можно выделить общие изменения микробной популяции, характерные для различных групп заболеваний. В частности, при биполярных расстройствах, шизофрении и тревожности эти изменения приводят к увеличению числа одних видов бактерий, способствующих воспалению, и уменьшению числа других, обладающих противовоспалительным действием.

Важные факторы

Нужно отметить, что результаты обзора позволили объяснить противоречия между существующими исследованиями. С одной стороны, многое зависит от географического региона и, соответственно, диеты, поэтому микробиота и ее нарушения в Китае будут отличаться от нарушений в западных странах. С другой стороны, применение психотропных препаратов, по-видимому, способствует развитию дисбиоза: исследователям следует учитывать это в процессе изучения взаимосвязей между кишечной микробиотой и психическими заболеваниями.

Могут ли изменения микробиоты кишечника рассказать о психическом здоровье человека? Если да, то нельзя ли с помощью этих биомаркеров отличить одно заболевание от другого? И да, и нет — такой вывод напрашивается по результатам метаанализа 59 исследований «случай – контроль» при 8 психических расстройствах. Наиболее представленными из них были депрессия, шизофрения, психоз, биполярное расстройство и анорексия. Хотя в микробиоте кишечника присутствуют биомаркеры, сигнализирующие о психических расстройствах, в свете проанализированных данных каких-то специфических характеристик выявлено не было.

Влияние на разнообразие микробиоты невелико…

Именно к таким выводам пришли исследователи, сравнивая разные группы пациентов по относительной численности кишечных бактерий с использованием следующих показателей:

• α-разнообразие (sidenote: α-разнообразие показатель разнообразия одной выборки, т. е. количество различных видов, присутствующих в организме человека.показатель разнообразия одной выборки, т. е. количество различных видов, присутствующих в организме человека. 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 Jan;4(1):17-27. ) (34 исследования); 
• β-разнообразие (sidenote: β-разнообразие показатель разнообразия видов между образцами, который позволяет оценить разнообразие микробиоты между индивидуумами. 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 Jan;4(1):17-27. ) (43 исследования).

Альфа-разнообразие значимо снижалось только у пациентов с биполярным расстройством. Не было отмечено значимых различий в показателях разнообразия микробиоты, охватывающих разнообразие и распределение видов бактерий, а именно индекс Шеннона (указан в 29 исследованиях) и Симпсона (указан в 11 исследованиях).

В отношении бета-разнообразия результаты показывают сходные различия в филогенетической структуре у пациентов с депрессией и психозом/шизофренией по сравнению с контролем. Однако авторы отмечают, что на этот результат может повлиять способ классификации пациентов, основанный на симптомах или диагнозе.

… но заметны изменения в составе популяций

В этом исследовании авторы отметили относительно постоянные изменения микробиоты у пациентов, включающие:

• уменьшение содержания Faecalibacterium (в 15 из 17 исследований);
• уменьшение содержания Coprococcus (10 исследований из 10);
• увеличение содержания Eggerthella (10 исследований из 11).

Микробные биомаркеры и психические расстройства: не будем спешить с выводами

Авторы пришли к заключению, что существуют общие микробные нарушения при таких состояниях, как депрессия, биполярное расстройство, тревожность, психоз и шизофрения:

• уменьшение содержания бактерий, продуцирующих бутират и обеспечивающих противовоспалительный эффект
• увеличение содержания бактерий, вызывающих провоспалительные эффекты.

Поэтому следует сосредоточиться на поиске общих сигнатур указанных дисбиозов и попытке их применения в диагностике заболеваний.

Дисбаланс микробиоты (дисбиоз) связан с многочисленными заболеваниями, включая сахарный диабет, ожирение, нервно-психические или нейродегенеративные расстройства и даже онкологические заболевания. Метаболиты кишечных бактерий очень быстро попадают в кровоток. Этот факт побудил ученых провести новое исследование для определения профиля метаболитов в сыворотке, связанных с микробиотой кишечника. Цель исследования — найти сигнатуру метаболитов сыворотки, связанную с микробиотой кишечника, у людей с колоректальным раком (КРР) или аденомами. Такой неинвазивный, точный и быстрый метод позволил бы диагностировать эти состояния на раннем этапе.

Метаболические изменения на всех уровнях

В ходе анализа образцов сыворотки участников исследуемой когорты (31 здоровый доброволец, 12 пациентов с аденомами и 49 пациентов с КРР) было выявлено 885 метаболитов сыворотки, относительное содержание которых различалось между пациентами с аденомой или КРР и здоровыми людьми. Мы знаем, что изменения микробиоты кишечника у пациентов с колоректальными опухолями могут перепрограммировать фекальный метаболом. Но способны ли они перепрограммировать метаболом сыворотки? Чтобы определить потенциальную значимость этих маркеров для прогнозирования колоректальных опухолей, исследователи проанализировали метагеномные метаболиты микробиоты кишечника в сыворотке и кале 11 здоровых добровольцев и 33 пациентов с колоректальными опухолями. Обнаружено, что 322 метаболита были связаны с микробиотой кишечника, включая виды, которые, как известно, способствуют возникновению и прогрессированию КРР (Fusobacterium nucleatum, Parvimonas micra и др.). Затем с помощью алгоритма, позволяющего точно идентифицировать 8 метаболитов в сыворотке, авторам удалось отличить здоровых людей в когорте от тех, у кого были аденомы и КРР (площадь под кривой 0,96). Эти метаболиты (сывороточные метаболиты, ассоциированные с микробиомом кишечника [GMSM]) были выбраны в качестве панели маркеров для прогнозирования наличия колоректального заболевания.

На пути к прогностической модели

Работоспособность модели протестировали на поисковой когорте (72 здоровых добровольца и 120 пациентов с колоректальными опухолями) и независимой валидационной когорте (53 здоровых добровольца и 103 пациента с колоректальными опухолями). Результат — возможность достоверно отличить лиц с аденомой и КРР от здоровых людей (площадь под кривой 0,98 и 0,92, соответственно). Наконец, модель сравнивали с другими широко используемыми методами диагностики, такими как анализы на карциноэмбриональный антиген (CEA) и скрытую кровь в кале (FOBT). Панель GMSM превосходила анализы на CEA и FOBT по дискриминационной способности в отношении больных и здоровых лиц в валидационной (площадь под кривой 0,92 в сравнении с 0,72) и поисковой когортах (чувствительность 83,5% в сравнении с 65,2%) соответственно.