ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ФЕКАЛЬНОЙ МИКРОБИОТЫ ПОЗВОЛЯЕТ ПРЕОДОЛЕТЬ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ К АНТИ-PD-1 ТЕРАПИИ У ПАЦИЕНТОВ С МЕЛАНОМОЙ

КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ РАЗДЕЛ, ПОСВЯЩЕННЫЙ ВЗРОСЛЫМ

Проф. Гарри Сокол (Harry Sokol)
Отделение гастроэнтерологии и нутрициологии, Больница Сен-Антуан, Париж, Франция

NL13_H Sokol

Комментарий к статье Davar et al. Science 2021 [1]

Иммунотерапия с помощью препаратов, блокирующих белок программируемой гибели клеток-1 (PD-1), приносит долгосрочную клиническую пользу пациентам с распространенной меланомой, даже несмотря на возникающую в ряде случаев устойчивость к терапии. Состав кишечной микробиоты коррелирует с эффективностью этой терапии в доклинических моделях и у онкологических пациентов. Для определения того, можно ли преодолеть резистентность к анти-PD-1 путем модификации кишечной микробиоты, в этом клиническом исследовании оценивали безопасность и эффективность трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) от пациентов с меланомой и ответом на анти-PD-1 пациентам с рефрактерностью к анти-PD-1. Процедура хорошо переносилась, при этом у 6 из 15 пациентов отмечена клиническая польза наряду с быстрым и стойким изменением микробиоты. У пациентов с ответом на лечение отмечалось повышенное содержание таксонов, ранее ассоциированных с ответом на анти-PD-1, таких как Faecalibacterium prausnitzii и Akkermansia muciniphila, повышенная активация CD8+ Т-клеток и снижение доли миелоидных клеток, экспрессирующих интерлейкин-8. Также у них наблюдались различные протеомические и метаболические изменения, контролируемые микробиомом кишечника. В совокупности эти результаты показывают, что ТФМ в сочетании с анти-PD-1 терапией изменяет микробиом кишечника и перепрограммирует микроокружение опухоли на преодоление устойчивости к анти-PD-1 у некоторых пациентов с меланомой.

ЧТО МЫ УЖЕ ЗНАЕМ?

Блокада иммунных контрольных точек моноклональными антителами, нацеленными на белок программируемой гибели клеток-1 (PD-1), приносит долгосрочную клиническую пользу почти 40% пациентов с распространенной меланомой [2]. В дополнение к внутренним опухолевым механизмам резистентности к анти-PD-1, микробиом кишечника является основным внешним регулятором ответа со стороны опухоли на анти-PD-1 терапию [3]. У мышей микробиом кишечника способен модулировать терапевтическую активность анти-PD-1 и антител, направленных против лиганда PD-1 (PD-1L). Кроме того, введение некоторых комменсальных кишечных бактерий или трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) повышает эффективность анти-PD-1 препаратов у мышей с меланомой [4]. Хотя положительные эффекты микробиома кишечника в отношении ответа на анти-PD-1 у онкологических пациентов отмечали в нескольких исследованиях, точные его характеристики, связанные с наблюдаемыми эффектами, еще не полностью изучены. По данным исследований, с благоприятным ответом на анти-PD-1 терапию при меланоме ассоциируются такие бактерии, как Actinobacteria (Bifidobacteriaceae spp. и Coriobacteriaceae spp.) и Firmicutes (F. prausnitzii). Вопрос, позволяет ли трансплантация микробиоты преодолеть резистентность к анти-PD-1 у пациентов с распространенной меланомой, не изучался. Чтобы ответить на него, авторы разработали открытое несравнительное клиническое исследование для оценки безопасности и эффективности ТФМ от пациентов с меланомой и долгосрочным ответом на анти-PD-1 терапию (R) пациентам с метастатической меланомой, рефрактерной к анти-PD-1.

 

КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ

  • Микробиота кишечника влияет на ответ злокачественной опухоли на терапию анти-PD-1 препаратами
  • ТФМ может помочь преодолеть резистентность к анти-PD-1 у части пациентов с рефрактерной меланомой
  • Это может происходить благодаря некоторым кишечным бактериям, таким как F. prausnitzii и A. muciniphila
Изображение

ЧТО ГЛАВНОЕ В ЭТОМ ИССЛЕДОВАНИИ?

В период с июня 2018 года по январь 2020 года в исследование были включены 16 пациентов с первичной меланомой, рефрактерной к лечению анти-PD-1. Для лечения 16 пациентов использовали материал 7 доноров, 4 из которых имели полный ответ (ПО) и 3 — частичный ответ (ЧО), с медианой выживаемости без прогрессирования (ВБП) 56 месяцев (диапазон: от 45 до 70 месяцев). Каждый пациент получил один трансплантат фекальной микробиоты от одного донора одновременно с получением пембролизумаба. Далее пациенты продолжали получать пембролизумаб каждые 3 недели пока заболевание прогрессировало или неприемлемой токсичности. Рентгенографические оценки проводились каждые 12 недель, а ответ оценивали в соответствии с критериями RECIST v1.1 (рисунок 1). Микробиоту кишечника доноров и реципиентов, собранную до ТФМ, а затем каждую неделю в течение 12 недель и далее каждые 3 недели, анализировали с помощью секвенирования методом дробовика. Пациенты находились под наблюдением в среднем 12 месяцев. Заболевание 1 пациента не поддавалось оценке, поэтому в анализ вошли данные 15 пациентов.

Серьезных побочных эффектов ТФМ отмечено не было. Объективные ответы наблюдались у 3 пациентов, а стабилизация продолжительностью > 12 месяцев наблюдалась еще у 3 пациентов.

Кишечная микробиота у реципиентов претерпела изменения после ТФМ. Состав микробиоты у пациентов, ответивших на лечение, был схож с составом микробиоты доноров, чего нельзя было сказать о пациентах, не ответивших на лечение. У ответивших пациентов отмечалось увеличение содержания представителей филумов Firmicutes (Lachnospiraceae и Ruminococcaceae) и Actinobacteria (Bifidobacteriaceae и Coriobacteriaceae), тогда как у пациентов без ответа наблюдалось уменьшение содержания представителей тип Bacteroidetes.

Хотя успешная колонизация после ТФМ не всегда восстанавливала чувствительность меланомы к анти-PD-1 терапии, в целом наступившие клинические ответы были связаны с ТФМ. Ряд видов бактерий, ассоциированных с клиническим ответом (B. longum, Colinsella aerofaciens и F. prausnitzii), уже был описан ранее.

Результаты иммунологического анализа показали, что ответ на ТФМ был связан с активацией CD8+ Т-клеток. У пациентов с ответом после ТФМ отмечалось снижение уровней нескольких циркулирующих цитокинов, включая MCP1, ИЛ-8 и ИЛ-18 (связанных с резистентностью к PD-1), ИЛ-12p70 и ИФН-γ (связанных с противоопухолевым ответом со стороны Т-клеток).

По данным сетевого анализа повышение содержания комменсалов F. prausnitzii и A. muciniphila у этих пациентов коррелировало с благоприятными лабораторными изменениями, такими как снижение уровня ИЛ-8.

ЧТО ЭТО ЗНАЧИТ НА ПРАКТИКЕ?

Результаты исследования показывают, что ТФМ может помочь преодолеть резистентность к анти-PD-1 терапии у части пациентов с рефрактерной меланомой. Хотя это предварительные результаты, они подтверждают выводы предыдущего исследования [5] и выступают в пользу проведения новых контролируемых и более масштабных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты открытого несравнительного исследования показали, что ТФМ может помочь преодолеть резистентность к PD-1 терапии у некоторых пациентов с рефрактерной меланомой. Если эти результаты будут подтверждены в масштабных контролируемых исследованиях, подход в виде модуляции микробиоты на фоне иммунотерапии может совершить революцию в терапии онкологических заболеваний.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Научные рецензии

ОСЬ КИШЕЧНИК — ГОЛОВНОЙ МОЗГ И СИНДРОМ РАЗДРАЖЕННОГО КИШЕЧНИКА

ОБЗОР
Проф. Премысл Берцик (Premysl Bercik)
Факультет медицинских наук, Университет МакМастер, Научно-исследовательский институт здоровья и пищеварительной системы семьи Фарнкомб, Факультет медицинских наук, Гамильтон, Канада

CPK
NL13_synthèse

СРК или синдром раздраженного кишечника характеризуется болью в животе и изменением привычного ритма опорожнения кишечника. Он является наиболее распространенным функциональным расстройством желудочно-кишечного тракта и часто сопровождается психическими нарушениями. Патофизиология заболевания полностью не изучена, но считается, что СРК возникает в результате нарушения коммуникации между кишечником и головным мозгом, причем важную роль в этом процессе играет микробиота. Состав микробиоты и ее метаболическая активность различаются у пациентов с СРК и здоровых людей, однако каких-то специфических профилей микробиоты выявлено не было. Трансплантация фекальной микробиоты от пациентов с СРК мышам, в организме которых не содержатся микроорганизмы, вызывает дисфункцию кишечника, активацию иммунной системы и изменение поведения мышей, аналогичные таковым у пациентов, что предполагает существование причинно-следственной связи. Кроме того, лечение антибиотиками или пробиотиками улучшает симптомы у некоторых пациентов с СРК. Чтобы предложить пациентам с СРК более эффективное лечение нужно изучить взаимодействия между микрофлорой и организмом, которые приводят к симптомам со стороны кишечника и психическим нарушениям. Немаловажен поиск новых биомаркеров, позволяющих отбирать пациентов, которые могут извлечь наибольшую пользу от лечения, направленного на микробиоту.

62% опрошенных считают, что потребление пробиотиков помогает поддерживать здоровый баланс и функцию микробиоты

СИНДРОМ РАЗДРАЖЕННОГО КИШЕЧНИКА

Синдром раздраженного кишечника — это функциональное желудочно-кишечное расстройство, характеризующееся рецидивирующей болью в животе, которая связана с изменениями частоты дефекации или формы кала при отсутствии какого-либо органического расстройства. Согласно римским критериям (ROME IV), выделяют 4 подтипа СРК: СРК с преобладанием запора (СРК-З), СРК с преобладанием диареи (СРК-Д), смешанный вариант (СРК-С) и неклассифицированный вариант (СРК-Н), который не соответствует критериям СРК-З, Д или С [1]. У пациентов с СРК часто встречаются сопутствующие психические нарушения, такие как тревожность, депрессия и соматические расстройства (рисунок 1).

Хотя распространенность СРК различается в разных странах, по оценкам, от этого заболевания страдает приблизительно каждый десятый человек во всем мире [2]. СРК может развиться в любом возрасте, но его начало обычно приходится на период от 20 до 30 лет. У женщин СРК возникает почти в два раза чаще, чем у мужчин. Также у женщин отмечается более выраженная утомляемость и сопутствующие психические нарушения. Качество жизни пациентов с СРК серьезно ухудшается, что нарушает повседневную жизнь, снижая возможность работать или учиться. Экономическое бремя СРК для систем здравоохранения и общества довольно велико и включает как прямые, так и косвенные издержки. Среднегодовые прямые затраты на пациентов с СРК составляют около 1363 евро, плюс пропуск от 8 до 22 рабочих дней в год.

Патофизиология СРК полностью не изучена, но в целом болезнь возникает из-за нарушения функционирования осикишечник — головноймозг, т.е.д в у н а п р а в л е н н о й с в я з и м е ж д у пищеварительным трактом и центральной нервной системой. Предположительно она включает в себя несколько основных механизмов, в том числе периферические ф а к т о р ы , т а к и е к а к в и с ц е р а л ь н а я г и п е р ч у в с т в и т е л ь н о с т ь , и з м е н е н и я моторики, повышение проницаемости кишечника и микровоспаление. Центральные факторы включают нарушения обработки сигналов, поступающих из кишечника, соматосенсорную амплификацию, стресс, а т а кже с о п у т с т в ующи е п с и х и ч е с к и е н а р у ш е н и я , т а к и е к а к т р е в о ж н о с т ь и д е п р е с с и я . В т е ч е н и е п о с л е д н е г о десятилетия все больше внимания уделяется микробиоте кишечника как ведущей причине развития СРК.

Изображение

Основные факты

  • СРК характеризуется болью в животе и изменением привычного ритма опорожнения кишечника.
  • Распространенность составляет около 11%, чаще возникает у женщин и оказывает значимое социально- экономическое воздействие.
  • Патофизиология не до конца изучена, подозревается роль нарушений взаимодействия между кишечником и головным мозгом.

ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОМА ПРИ СИНДРОМЕ РАЗДРАЖЕННОГО КИШЕЧНИКА

В к л и н и ч е с к и х и с с л е д о в а н и я х и экспериментах на животных показана связь между кишечной микробиотой и СРК. Во- первых, бактериальный гастроэнтерит является самым сильным фактором риска СРК, при этом у 11–14% пациентов после острой инфекции, вызванной Campylobacter, S a l m o n e l l a , S h i g e l l a , E s c h e r i c h i a c o l i или Clostridioides difficile, развиваются хронические симптомы [3]. Клинические наблюдения показывают, что женский пол, более молодой возраст, степень тяжести инфекции и существующие психические нарушения являются факторами риска СРК. Также выявлены варианты генов, связанных с проницаемостью кишечника, распознаванием бактерий и врожденным иммунным ответом.

Результаты клинических исследований показали, что некоторые антибиотики могут улучшить симптомы у части пациентов с СРК [4]. С другой стороны, клинические данные также показывают, что применение антибиотиков может вызывать дисбиоз кишечника с последующим появлением с и м п т о м о в С Р К . Н а к о н е ц , д а н н ы е многочисленных клинических исследований п о к а з а л и с п о с о б н о с т ь н е к о т о р ы х пробиотиков улучшать симптомы СРК, такие как боль в животе, диарея или вздутие живота.

Бактериальная популяция, обитающая в кишечнике, в совокупности называемая кишечной микробиотой, является одним из основных определяющих факторов п о д д е р ж а н и я к и ш е ч н о г о г о м е о с т а з а . Накопленные данные показывают, что м и к р о б н ы й с о с т а в к и ш е ч н и к а и е г о метаболическая активность связаны с кишечными симптомами, тревожностью, д е п р е с с и е й и р а з л и ч а ю т с я м е ж д у пациентами с СРК и здоровыми людьми. О д н а к о и с с л е д о в а н и я п о к а з ы в а ю т , что уникального микробного профиля, который можно было бы отнести к СРК, не существует. Авторы недавнего мета- анализа выявили несколько особенностей м и к р о б и о т ы , в к л ю ч а я у в е л и ч е н и е содержания представителей семейств Enterobacteriaceae, Lactobacillaceae и рода Bacteroides наряду со снижением содержания некультивируемых видов Clostridiales, родов Faecalibacterium и Bifidobacterium у пациентов с С Р К п о с р а в н е н и ю с о з д о р о в ы м и людьми (рисунок 2) [5]. Также обнаружено множество бактериальных метаболитов или метаболитов микробов хозяина, содержание которых изменяется у пациентов с С Р К , в к л ю ч а я ф о с ф а т и д и л х о л и н , дофамин, р-гидроксибензойную кислоту, желчные кислоты, триптамин и метаболиты гистамина. Однако все это ничего не говорит о существовании реальной причинно- следственной связи.

Мышиная модель человеческой микробиоты я в л я е т с я ц е н н ы м и н с т р у м е н т о м д л я установления причинной роли микробиоты кишечника в развитии СРК и изучения основных механизмов, приводящих к дисфункции кишечника. Мы использовали фекальную микробиоту пациентов с СРК-Д и здоровых людей соответствующего возраста и пола для колонизации кишечника стерильных мышей и исследовали их через 4 недели. По сравнению с мышами, получивших микробиоту от здоровых людей, у экспериментальных мышей отмечалось уменьшение времени кишечного транзита, снижение барьерных функций кишечника и развитие микровоспаления [6]. Также у экспериментальных мышей развилось тревожное поведение: предполагается, ч т о т р а н с п л а н т а ц и я м и к р о б и о м а о т пациентов с СРК в организм мыши не только изменяла функцию кишечника, но и нарушала коммуникацию между кишечником и головным мозгом. Эти функциональные нарушения были связаны с изменениями экспрессии многих нейроиммунных генов, а также уровней различных микробных и мышиных метаболитов. Добавление в корм пробиотиков нормализовало кишечный транзит и купировало тревожное поведение у мышей с микробиотой от пациентов с СРК-Д, что ассоциировалось с изменениями профилей микробиоты и выработкой бактериального индола, подтверждая гипотезу о том, что микробиом кишечника играет ключевую роль в коммуникации между кишечником и головным мозгом [7].

Изображение

Основные факты

  • Бактериальный гастроэнтерит — наиболее значимый фактор риска СРК.
  • Лечение, направленное на микробиоту (антибиотики, пробиотики), может улучшить симптомы СРК.
  • Профили микробиоты и метаболизм у пациентов с СРК и здоровыми людьми различаются.
  • Трансплантация микробиоты от пациентов с СРК стерильным мышам может вызвать нарушение функций кишечника и головного мозга.

ОСЬ КИШЕЧНИК — ГОЛОВНОЙ МОЗГ

Ось кишечник — головной мозг представляет собой двунаправленную систему связи между кишечником и мозгом посредством нейронной, гормональной и иммунологической сигнализации. Все больше данных показывает, что микробиота кишечника играет ключевую роль в коммуникации между желудочно-кишечным трактом и центральной нервной системой, причем большинство данных было получено из исследований на животных [8]. Стерильные мыши демонстрируют аномальное поведение, связанное с изменениями экспрессии множества генов и химических процессов в головном мозге, проницаемости гематоэнцефалического барьера, морфологии различных областей головного мозга, участвующих в контроле настроения и тревожности (миндалевидное тело и гиппокамп), профиля миелинизации и пластичности нейронов, а также диффузными нарушениями микроглии головного мозга. Большинство этих аномалий нормализуются после бактериальной колонизации кишечника. Микробиота также изменяет поведение обычных мышей, поскольку введение антимикробных препаратов, не всасывающихся в кишечника, может повысить у них поисковое поведение наряду с изменением содержания нейротрофический фактор мозга (BDNF) в гиппокампе и миндалевидном теле. Изменения в поведении на фоне применения антибиотиков также были описаны у пациентов, получавших лечение острых инфекций или во время эрадикации хронической инфекции Helicobacter pylori. Это состояние было названо «антибиотик-индуцированный психоз». Интересно, что, по данным недавнего крупного популяционного исследования, использование антибиотиков в раннем детстве было связано с повышенным риском развития психических расстройств в более старшем возрасте.

Однако наиболее очевидные доказательства существования оси кишечник — головной мозг поступают от пациентов с цирроз-ассоциированной печеночной энцефалопатией, которая проявляется изменениями поведения, настроения и когнитивных функций [9]. После приема антибиотиков или слабительных средств у этих пациентов наступает резкое улучшение функций головного мозга, а недавние исследования показали, что аналогичное улучшение также может быть достигнуто путем трансплантации фекальной микробиоты.

В последние годы проведено несколько исследований микробиома кишечника у пациентов с психическими расстройствами, такими как большое депрессивное расстройство и генерализованное тревожное расстройство. Установлены различия микробиологических профилей у пациентов и здоровых людей. Кроме того, перенос микробиоты от пациентов к грызунам без микробов в организме или получавшим антибиотики, вызывал у последних тревожное и депрессивное поведение. В связи с этим возникает вопрос, можно ли применять пробиотики, которые показали благоприятное влияние на поведение и химию мозга в моделях на животных, для лечения пациентов с психическими заболеваниями. Результаты нескольких завершенных исследований свидетельствуют о том, что пробиотики, применяемые в качестве дополнительного лечения, могут улучшить симптомы у некоторых пациентов с большим депрессивным расстройством [10].

Мы провели пилотное рандомизированное контролируемое исследование у пациентов с СРК и сопутствующей депрессией для оценки влияния пробиотика, который оказал благоприятное влияние на поведение и химию головного мозга в нескольких мышиных моделях [11]. Мы обнаружили, что, по сравнению с плацебо, 6-недельное лечение пробиотиками улучшало показатели депрессии и общие симптомы СРК. Это было связано с изменениями активации нейронов в миндалевидном теле и других областях головного мозга, участвующих в контроле настроения, что оценивалось с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Можно предположить, что некоторые пробиотики способны продуцировать нейроактивные метаболиты, которые можно использовать не только для лечения пациентов с функциональными расстройствами кишечника, но и с психическими нарушениями. Однако, чтобы подтвердить эти результаты, необходимы более строгие клинические исследования.

Основные факты

  • Микробиота кишечника влияет на поведение, а также химию и структуру мозга в животных моделях.
  • Клинические данные показывают, что микробиом участвует в развитии когнитивных расстройств и нарушений настроения при печеночной энцефалопатии, большом депрессивном расстройстве и генерализованном тревожном расстройстве.
  • Некоторые пробиотики могут улучшить симптомы депрессии у пациентов, но для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные клинические данные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Синдром раздраженного кишечника — распространенное функциональное желудочно-кишечное расстройство с частыми сопутствующими психическими нарушениями, которое негативно влияет на качество жизни пациентов и оказывает значительное социально-экономическое воздействие. Патофизиология СРК не до конца изучена, но, скорее всего, это мультифакториальное заболевание, в развитии которого не последнюю роль играют нарушения взаимодействия между кишечником и головным мозгом. Микробиота кишечника, по-видимому, играет ключевую роль в развитии СРК, возможно, через взаимодействие с иммунной или нервной системой, хотя точные механизмы этого еще предстоит установить. Бактерии кишечника влияют на поведение и структуру мозга, поэтому некоторые пробиотики могут быть полезны как для лечения дисфункции кишечника, так и нарушений со стороны головного мозга.

Источники

1 Lacy BE, Mearin F, Chang L, et al. Bowel disorders. Gastroenterology 2016: 150: 1393-407.

2 Black CJ, Ford AC. Global burden of irritable bowel syndrome: trends, predictions and risk factors. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2020; 17: 473-86.

3 Barbara G, Grover M,Bercik P, et al. Rome Foundation Working Team Report on Post-Infection Irritable Bowel Syndrome. Gastroenterology 2019; 156: 46-58.

4 Ford AC, Harris LA, Lacey BE, et al. Systematic review with meta-analysis: the efficacy of prebiotics, probiotics, synbiotics and antibiotics in irritable bowel syndrome. Aliment Pharmacol Ther 2018; 48: 1044-60.

5 Pittayanon R, Lau JT, Yuan Y, et al. Gut microbiota in patients with irritable bowel syndrome - a systematic review. Gastroenterology 2019; 157: 97-108.

6 De Palma G, Lynch MD, Lu J, et al. Transplantation of fecal microbiota from patients with irritable bowel syndrome alters gut function and behavior in recipient mice. Sci Transl Med 2017; 9: eaaf6397.

7 Constante M, De Palma G, Lu J, et al. Saccharomyces boulardii CNCM I-745 modulates the microbiota-gut-brain axis in a humanized mouse model of irritable bowel syndrome. Neurogastroenterol Motil 2021; 33: e13985.

8 Morais LH, Schreiber HL, 4th, Mazmanian SK. The gut microbiota-brain axis in behaviour and brain disorders. Nat Rev Microbiol 2021; 19: 241-55.

9 Acharya C, Bajaj JS. Chronic liver diseases and the microbiome-translating our knowledge of gut microbiota to management of chronic liver disease. Gastroenterology 2021; 160: 556-72.

10 Nikolova VL, Cleare AJ, Young AH, Stone JM. Updated review and meta-analysis of probiotics for the treatment of clinical depression: adjunctive vs. stand-alone treatment. J Clin Med 2021; 10: 647.

11 Pinto-Sanchez MI, Hall GB, Ghajar K, et al. Probiotic Bifidobacterium longum NCC3001 reduces depression scores and alters brain activity: a pilot study in patients with irritable bowel syndrome. Gastroenterology 2017; 153: 448-59.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Статья

Микробиота кишечника: новое направление в лечении диабета 2 типа?

Сниженное разнообразие и низкое содержание определенных бактерий: характерные признаки кишечной микробиоты людей с диабетом 2 типа. Новые ценные данные открывают новые направления для предотвращения и лечения этого глобального бедствия

Кишечная микробиота Сахарный диабет 2 типа

Диабет является ведущей причиной слепоты, почечной недостаточности, инсульта и ампутаций . Это серьезное заболевание возникает, когда поджелудочная железа не вырабатывает достаточного количества инсулина (диабет 1 типа ) или, чаще при развитии устойчивости к инсулину (диабет 2 типа СД23). Столкнувшись с 4-х кратным ростом заболеваемости за последние 40 лет, достигшей более 420 миллионов человек в мире, государственные органы и международные организации принимают меры по улучшению медицинской помощи. С 1992 года ежегодно 14 ноября Всемирный день борьбы с диабетом нацелен на повышение осведомленности об этом заболевании.

Микробиота специфичная для диабета 2 типа...

Столкнувшись с этими фактами, исследователи делают все возможное, чтобы выяснить не только причины болезни, но и способы ее предотвращения. Все больше внимания уделяется Микробиоте кишечника. И не зря, так как несколько исследований выявили связь между ее составом и риском развития СД2. Недавно исследователи изучили более 2000 человек (по сравнению с несколькими сотнями в предыдущих исследованиях), чтобы сравнить микробиоту людей с диабетом и без него.

... с очевидными изменениями уже на ранних стадиях

Результаты поучительны: СД2 менее распространен у людей, чья микробиота разнообразна и богата определенными бактериями, способными продуцировать короткоцепочечную жирную кислоту (КЦЖК), известную как (sidenote: КЦЖК Короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топлива) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом. Sources:
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.
)
, которая полезна для метаболизма клеток и обладает противовоспалительными свойствами. Но исследователи пошли дальше и впервые продемонстрировали, что эти люди также менее подвержены (sidenote: Инсулинорезистентность Измененная реакция клеток на действие инсулина (гормона, который помогает организму использовать сахар для получения энергии), инсулинорезистентность приводит к плохому регулированию уровня сахара в крови. Источники
Inserm. La résistance à l’insuline, une histoire de communication. 2018. 
Centers for disease control and prevention. Diabetes - Resources and Publications -Glossary 
)
, которая проявляется на ранних стадиях развития СД2. Были обнаружены явные изменения в микробиоте даже на самых ранних стадиях развития заболевания.

Эти результаты очень многообещающие и позволяют по-новому взглянуть на факторы, участвующие в патогенезе диабета. Более того, они могут проложить путь к таргетной терапии растущего числа пациентов.

 

Источники

1. OMS. Diabète. 13 avril 2021.
2. Centers for disease control and prevention. What is Diabetes - Type 1 Diabetes _ November 16, 2021. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type1.html
3. Centers for disease control and prevention. Wh at is Diabetes - Type 2 Diabetes. November 16, 2021. https://www.cdc.gov/diabetes/basics/type2.html 

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости

Специфические вагинальные бактерии «следят» за развитием рака шейки матки

Состав микробиоты шейки матки специфично меняется при наличии прогрессирующих предраковых поражений. При обнаружении определенных бактерий можно заподозрить серьезные поражения или даже рак.

о Вагинальной микробиоте Рак ЖКТ

Рак шейки матки, третий по частоте рак у женщин в мире (и второй среди женщин в возрасте от 15 до 44 лет), вызывается персистенцией известного вируса папилломы человека (ВПЧ), активно выявляемого при анализе мазков. Как правило, возникновению рака предшествует длительная предраковая фаза с прогрессирующими изменениями. Исследователи выдвинули гипотезу о том, что вагинальная микробиота может играть определенную роль в риске заражения ВПЧ, его жизнеспособности и развитии поражений.

Меньше лактобактерий

Изучение микробиоты цервикальной слизи у 94 женщин в возрасте от 18 до 52 лет показало, что она различается в зависимости от стадии заболевания. Чем более выражены поражения, тем больше увеличивается бактериальное разнообразие цервикальной флоры и доминирование лактобацилл (палочковидных бактерий) постепенно ослабевает в пользу других бактерий. В отличие от кишечной микробиоты, вагинальная микробиоты сохраняет баланс при низком разнообразии и при значительном доминировании лактобацилл (> 70% от всех бактерий у здоровых женщин). Однако, у женщин с раком шейки матки все наоборот: разнообразие максимально, а лактобациллы теряют доминирование.

вагинальная микробиоты сохраняет баланс при низком разнообразии!

Узнать больше

Маркеры серьезных поражений или рака

Второй вывод: микробиота влагалища женщин с тяжелыми поражениями или даже раком все больше и больше отличается от микробиоты здоровых женщин с точки зрения спектра присутствующих бактерий. Новые виды бактерий (Porphyromonas, Fusobacterium, Prevotella и Campylobacter), вероятно, связаны с наличием рака шейки матки, в то время как другие бактерии (Sneathia) указывают на наличие поражений высокой степени. Являются ли эти поражения результатом дисбаланса флоры или сами дестабилизируют флору, эту причинно-следственную связь еще предстоит изучить более глубоко.

По словам исследователей, наличие этих бактерий может стать в будущем маркером прогрессирования заболевания. Таким образом, анализ микробиоты шейки матки может помочь в диагностике или даже в профилактике и лечении рака шейки матки. Регулярные тесты мазка остаются актуальными для возможного раннего выявления потенциальных поражений.

Источники

Wu S, Ding X, Kong Y et al. The feature of cervical microbiota associated with the progression of cervical cancer among reproductive females. Gynecol Oncol. 2021 Sep 6:S0090-8258(21)01314-7.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости

Ешьте темный шоколад и смотрите на мир сквозь розовые очки!

Кто не мечтал бы съесть темный шоколад во время рождественских и новогодних праздников? Какао может увеличить кишечное микробное разнообразие и вызвать обратную связь в нашем мозгу в виде устойчивого эффекта «хорошего самочувствия». Больше никакого чувства вины! 
 

Кишечная микробиота Расстройства настроения

Признаками расстройства настроения являются чувства печали, беспомощности, отчаяния и раздражительности. Для предотвращения и лечения этих расстройства, среди прочего ученые изучают питание и кишечную микробиоту, наш второй мозг. Определенные продукты, такие как шоколад, могут регулировать наше настроение. Однако результаты часто противоречивы. Впервые проведено клиническое исследование, чтобы проверить и объяснить положительное влияние темного шоколада на наше настроение. Итак, давайте вместе откроем коробку, и найдем разгадку.

Темный шоколад и хороший юмор: научно доказано

(sidenote: Shin JH, Kim CS, Cha L, et al. Consumption of 85% cocoa dark chocolate improves mood in association with gut microbial changes in healthy adults: a randomized controlled trial. J Nutr Biochem. 2021;99:108854. )

Вторая треть - шоколад с содержанием какао 70% в тех же пропорциях. Третья группа, контрольная, не употребляла какао. Через три недели участники, которые потребляли темный шоколад с содержанием какао 85%, продемонстрировали значительное снижение негативных эмоций, в то время как группа с содержанием какао 70% не показала каких-либо заметных изменений. Таким образом, влияние какао на наше хорошее настроение, по-видимому, зависит от потребляемой дозы.

Микробиота кишечника и шоколад: «виновник» удовольствия приносит пользу?

Исследование также показало, что темный шоколад с содержанием какао 85% увеличивает разнообразие микробных сообществ в кишечнике. По мнению авторов, большое количество полифенолов в какао оказывает положительное влияние на кишечную флору, замедляя рост патогенных бактерий и стимулируя рост полезных. Если кажется, что кишечник и шоколад работают на благо нашего здоровья, а не наоборот, остается один вопрос: какова связь с нашим хорошим настроением

От кишечника к мозгу: коммуникационная сеть, достойная Чарли и шоколадной фабрики!

Через кровоток или нервные пути, метаболиты, продуцируемые бактериями кишечной микробиоты, влияют на функцию мозга и косвенно на наши эмоции через ось кишечник-мозг. Исследование также показывает связь между положительным влиянием на настроение и наличием определенных полезных бактерий при употреблении темного шоколада с содержанием какао 85%. По мнению авторов, этот положительный эффект будет опосредован изменением разнообразия и количества определенных бактерий в кишечной микробиоте. Таким образом, это исследование предполагает (sidenote: Пребиотики представляют собой особые не перевариваемые пищевые волокна, благоприятно влияющие на здоровье. Они избирательно используются полезными микроорганизмами. Определённые продукты, сочетающие пробиотики и пребиотики, известны как симбиотики Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502. Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021. ) эффект какао на разнообразие микробиоты кишечника и дает повод поддаться этому шоколадному искушению в умеренных количествах…

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости

Лучшее за 2021 год: небольшой возврат к 5 лучшим статьям Института!

Лучшие статьи 2021 года: 5 лучших статей Института!

2022 год, с новым годом!
Вот ТОП-5 статей Института за последний год!

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Статья

Микробиота человека: взаимосвязанная сеть, которая определяет баланс между здоровьем и болезнью

Авторы обзора, опубликованного в августе 2021 года в журнале Nutrients, высказали гипотезу, что микробиота человека представляет собой взаимосвязанную сеть, включающую в себя пищеварительный тракт и другие органы тела. Из этой гипотезы следует, что дисбиоз в одном органе может нарушить баланс других микробиот и способствовать развитию многих заболеваний.

Известно, что микробиота играет очень важную роль в поддержании нашего здоровья. Она охватывает пищеварительный тракт (70% микробиоты человека), кожу, легкие, полость рта, мочевыводящие пути и половые органы. Микробиоты этих органов в какой-то мере обособлены друг от друга и отличаются видовым составом микроорганизмов. Однако развитие дисбиоза в одном органе может влиять на функционирование остальных, способствуя возникновению метаболических, воспалительных, иммунных, онкологических, психических, дегенеративных и генетических заболеваний. Авторы исследования проанализировали взаимодействие различных микробиот человека друг с другом, чтобы выявить связи между дисбиозом и развитием болезней.

Микробиота: множество «осей» коммуникации, в центре которого — кишечник

Ось «кишечник — легкие»

Многочисленные исследования указывают на связь между дисбиозом кишечника и инфекционными (туберкулез, пневмония), генетическими (муковисцидоз), воспалительными (астма, ХОБЛ) и онкологическими заболеваниями дыхательной системы. Состав микробиоты кишечника варьируется в зависимости от заболевания, но в каждом случае наблюдается пролиферация Proteobacteria и Firmicutes. Кроме того, SARS-CoV-2 ассоциируется с дисбиозом кишечника, который может сохраняться после выздоровления.

Ось «печень — кишечник»

Избыточный рост бактерий в тонкой кишке (SIBO) обнаружен более чем у половины пациентов с циррозом печени, а также связан с эндотоксемией.

Ось «кишечник — кожа»

Результаты множества исследований показали связь между дисбалансом микробиоты кишечника и заболеваниями кожи, такими как дерматит и псориаз.

Ось «кишечник — полость рта»

Сообщается о дисбиозе полости рта у пациентов с колоректальным раком и циррозом печени, который может быть вызван миграцией периодонтальных бактерий в кишечник. Также дисбиоз полости рта и органов пищеварения может возникать на фоне системных заболеваний, таких как ревматоидный артрит и волчанка.

Ось «полость рта — легкие»

Микробиота дыхательных путей в основном формируется за счет миграции микроорганизмов из полости рта в первые недели жизни. Данные нескольких исследований указывают на связь дисбиоза полости рта с бронхиальной астмой и заболеваниями легких. Кроме того, вирус SARS-CoV-2 способен накапливается в ротовой полости, вызывая дисбиоз. Пациенты с Covid-19 в отделениях неотложной помощи подвержены повышенному риску легочной суперинфекции, вызванной бактериями, которые мигрировали из микробиоты полости рта.

Ось «влагалище — мочевыводящие пути»

Микробиоты мочевыводящих путей и влагалища тесно связаны и взаимодействуют друг с другом, обмениваясь большим количеством бактерий. Авторы одного исследования обнаружили изменения в микробиоте мочевыводящих путей у женщин с бактериальным вагинозом.

Ось «генитальный тракт — прямая кишка»

Микробиоты прямой кишки и влагалища связаны друг с другом, при этом некоторые компоненты микробиоты прямой кишки выступают в качестве факторов риска развития бактериального вагиноза. У мужчин с бесплодием нарушения в микробиоте половых путей связаны с изменениями в ректальной микробиоте. Микробиоты мужских и женских половых органов тесно контактируют во время полового акта. В нескольких исследованиях обнаружена связь между характеристиками микробиоты и риском заражения инфекциями, передаваемыми половым путем. Микробиота полового члена может влиять на развитие бактериального вагиноза. Более того, другие исследования показывают, что микробиота полости рта также может быть вовлечена в развитие бактериального вагиноза, при этом у таких пациентов часто наблюдается дисбиоз микробиоты полости рта и влагалища.

Механизмы связи между микробиотами

Различные микробиоты могут быть связаны посредством ряда механизмов, которые не исключают друг друга:

  • Системное распределение иммуномодулирующих продуктов ферментации пищевых волокон — в частности, короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Эти метаболиты могут передаваться между микробиотами через кровоток. Например, накопление КЦЖК в дыхательных путях может вызывать воспаление легких и усиливать восприимчивость к аллергенам.
  • Системная циркуляция бактериальных фрагментов, включая внеклеточные бактериальные везикулы.
  • Миграция целых бактерий:
    • Анатомическая близость (например, между полостью рта и дыхательными путями или между мочевыводящими и путями).
    • Системное проникновение в случае нарушения целостности эпителиальных барьеров (в частности, транслокация бактерий из пищеварительного тракта).

Новые направления исследований

В завершение авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований для уточнения взаимосвязей между микробиотами и в особенности для прояснения вопроса о том, является ли дисбиоз причиной или следствием заболеваний. Мультиомные исследования, объединяющие геномику, транскриптомику, метаболомику, протеомику, изучение микробиомов, фенотипов и т. д., позволят углубить наше понимание взаимосвязей между микробиотой, различными органами и болезнями человека, подтолкнув к созданию новых методов лечения.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости Гастроэнтерология Педиатрия

Hовый неожиданный прогностический маркер рака предстательной железы: микробиота кишечника

Согласно результатам недавнего исследования, опубликованным в Cancer Science, состав кишечной микробиоты позволяет предсказать течение рака предстательной железы.

Ранее показав, что кишечные бактерии и их метаболиты (короткоцепочечные жирные кислоты, или КЦЖК) способствуют росту злокачественных клеток в мышиных моделях рака предстательной железы, те же ученые в новом исследовании изучили связь между кишечной микробиотой (КМ) и прогнозом рака предстательной железы у мужчин. Его результаты, прямо скажем, удивительны.

Распределение участников

В исследовании участвовали 152 японских мужчины, которым выполнили биопсию предстательной железы (96 положительных и 56 отрицательных результатов). Участников рандомизировали в две исследуемые когорты: в первую вошли 114 пациентов и во вторую — 38 пациентов. В каждой когорте были выделены две сравниваемые группы: группа высокого риска (мужчины с раком предстательной железы 2 степени злокачественности или выше) и группа низкого риска (мужчины с отрицательным результатом биопсии или раком предстательной железы 1 степени злокачественности). Образцы кала собирали во время ректального обследования до начала антибиотикопрофилактики и биопсии предстательной железы. Для определения состава микробиоты кишечника использовали секвенирование гена ARNr 16S.
 

Преобладание определенных бактерий указывает на повышенный риск

Существенных различий в бактериальном разнообразии между группами пациентов не наблюдалось, за исключением трех бактериальных таксонов (Rikenellaceae, Alistipes и Lachnospira), которые присутствовали в большем количестве у пациентов с раком предстательной железы высокого риска. Связь между присутствием этих бактерий и метастатическим статусом пациентов отсутствовала. Микробиологические данные также использовались для прогнозирования функциональных профилей микробиоты пациентов: у пациентов с раком предстательной железы высокой степени злокачественности преобладали (sidenote: Метаболизм крахмала и сахарозы, биосинтез фенилпропаноидов, биосинтез фенилаланина, тирозина и триптофана, метаболизм цианоаминокислот и метаболизм гистидина ) .

Фекальный маркер предстательной железы

Затем исследователи попытались узнать, можно ли использовать микробные профили для выявления пациентов с РПЖ высокого риска во второй когорте. Характеристики, связанные с тремя указанными таксонами бактерий, не позволяли выявлять мужчин с раком предстательной железы высокого риска. Авторы использовали регрессионную модель LASSO для анализа других 18 оперативных таксономических единиц. Характеристики этих таксонов в значительной степени (положительно или отрицательно) коррелировали с РПЖ высокого риска в первой когорте — их использовали для создания так называемого индекса фекального микробиома для предстательной железы (Fecal Microbiome Prostate Index, FMPI). Во второй когорте FMPI не только оказался значимо выше у пациентов с РПЖ высокого риска (P < 0,001), но и позволял выявлять этих пациентов с большей точностью, чем стандартный анализ уровня сывороточного простатического специфического антигена (ПСА).

Эти результаты весьма обнадеживают, и тем не менее следует отметить, что участниками исследования были только японские мужчины, живущие в городах и ведущие схожий образ жизни. Для подтверждения этих результатов необходимо расширить популяцию участников исследования, включив в нее дополнительные группы населения.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости Гастроэнтерология

Научные публикации: «доктор наука» и «мистер фальшивка»

Научные публикации — необходимый элемент научного прогресса и обмена результатами исследований. Однако у них есть два серьезных врага: недобросовестные журналы и «фабрики научных статей». Познакомимся с этой темной стороной науки поближе.

Публикация научных статей позволяет исследователям информировать других о своих открытиях. Система внешнего рецензирования гарантирует высокое качество публикуемых работ. Каждая статья, попавшая в настоящий научный журнал, рецензируется другими специалистами в своей области. В частности, они могут потребовать от автора доработать статью или даже отказать в публикации, если посчитают, что работа содержит ошибки или не представляет большого интереса.

Недобросовестные журналы

Однако некоторые журналы являются научными только по названию. Это так называемые недобросовестные журналы. Они публикуют статьи за деньги, совершенно не обращая внимания на качество самих работ. Главная проблема состоит в том, что такие журналы могут ввести в заблуждение настоящих исследователей — либо как авторов (некоторые вполне добросовестные журналы просят возместить часть расходов на публикацию), либо как читателей таких статей, которые, по их мнению, прошли рецензирование коллег. Американский специалист в области науковедения Джеффри Билл (Jeffrey Beall) впервые обратил внимание на такие журналы1 в 2012 году . Он предложил ряд критериев для выявления недобросовестных журналов (например, слишком быстрое принятие статей для публикации) и составил их первый перечень. Затем к его инициативе присоединились другие ученые и организации, среди которых следует упомянуть predatoryjournals.com. Чтобы показать масштабы проблемы, некоторые авторы решаются на смелые эксперименты. Например, всего за 55 долл. США группа франко-швейцарских специалистов опубликовала в одном из таких журналов псевдонаучную статью за авторством вымышленных ученых из несуществующих организаций («Института халтурных исследований на скорую руку») с абсурдной методологией, фантастическими выводами («обогащение поваренной соли гидроксихлорохином позволяет снизить количество несчастных случаев при катании на скутерах») и вымышленной библиографией.

«Фабрики научных статей»

Еще один важный источник фиктивных публикаций — «фабрики научных статей». «Фабрики научных статей» за деньги предоставляют авторам, которые, не имея таланта, свободного времени или совести, желают продвинуться по карьерной лестнице, готовые «статьи», которые содержат данные, полученные из воздуха. Время от времени такие статьи могут попадать в настоящие научные журналах, поскольку их иногда бывает трудно распознать. Не исключено, что масштабы такого мошенничества огромны, — порядка тысяч или десятков тысяч статей4.

Борьба с мошенниками

С помощью ученых-добровольцев, таких как микробиолог Элизабет Бик5, научное сообщество пытается бороться с этой второй напастью. В 2020 году Элизабет Бик в своем блоге6 сообщила более чем о 400 статьях, вероятнее всего, созданных на одной китайской «фабрике научных статей». Подобные «фабрики» также обнаружены в Иране и России. В результате ее усилий журналы приняли меры в отношении статей, на которые указала исследовательница, — часть из них уже отозвана, а другие помечены как «потенциально недостоверные»7. Авторитетные издания начинают проявлять особую осторожность в отношении присылаемых для публикации работ, без колебаний запрашивая у авторов первичные данные для проверки достоверности их проведенных исследований.

400 более чем о 400 статьях вероятнее всего, созданных на одной китайской «фабрике научных статей»

Поскольку в настоящее время эта проблема более чем актуальна, мы призываем к осторожности и критическому мышлению, поскольку в заблуждение можно ввести любого человека. Зная о такого рода мошенничестве, Институт микробиоты Biocodex проявляет максимальную осторожность при отборе статей для размещения на своем веб-сайте.

Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
Новости Гастроэнтерология Педиатрия