Cигнатура микробиоты кишечника, специфичная для определенной степени тяжести хронической болезни почек

Кишечные бактерии и метаболиты крови помогают выявить прогрессирование хронической болезни почек. Помимо открытия потенциальных новых биомаркеров, исследования в этой области также раскрывают этиологические факторы заболевания.

публикация 05 октября 2020
Обновлять 31 марта 2022

Об этой статье

публикация 05 октября 2020
Обновлять 31 марта 2022

При хронической болезни почек (ХБП) наблюдаются специфичные изменения микробиоты кишечника и циркулирующих метаболитов. Однако функции микробиоты и ее сложная взаимосвязь с метаболизмом хозяина во время прогрессирования ХБП изучены недостаточно хорошо. Таким образом, было проведено исследование с участием 72 пациентов с ХБП различной тяжести (26 – c легкой, 26 – с умеренной и 20 – с тяжелой стадией) и 20 пациентов контрольной группы с нормальной функцией почек. Образцы кала были подвергнуты секвенированию по (sidenote: Метод высокопроизводительного секвенирования ДНК, известный как «случайное секвенирование», который позволяет секвенировать большие количества ДНК за очень короткие периоды времени. Его можно использовать, например, для секвенирования целых геномов. ) » (англ. Shotgun sequencing), и параллельно с этим в крови были определены профили метаболитов – в частности, желчных кислот (ЖК), коротко- и среднецепочечных жирных кислот и уремических токсинов.

Бактериальная и метаболическая сигнатура

По мере прогрессирования ХБП от начальной до поздней стадии либо только на определенной стадии или стадиях были установлены значительные изменения (увеличение или уменьшение) 13 видов бактерий и 6 циркулирующих метаболитов. Например, бактерии вида Bacteroides eggerthii позволяли отличить контрольных участников от пациентов с ранними стадиями ХБП, в то время как количество бактерий Prevotella sp. 885 коррелировало с экскрецией мочевины и отражало прогрессирование заболевания. Поэтому некоторые кишечные бактерии могут использоваться как полезные биомаркеры для ранней диагностики и мониторинга ХБП. Что касается метаболитов, на поздних стадиях ХБП наблюдалось значительное снижение уровня пропионовой кислоты, а ее отсутствие является достоверным признаком тяжелой стадии заболевания.

Этиологические аспекты

Бактериальные гены, связанные с биосинтезом вторичных ЖК, были в большей степени распространены на ранней стадии ХБП, таким образом, в начале снижения функции почек происходит преобразование кишечными бактериями первичных ЖК во вторичные. Более тяжелые стадии заболевания коррелировали с увеличением доли путей метаболизма, связанных:

- с одной стороны, с метаболизмом липидов (вероятно, участвующим в патогенезе метаболического синдрома, который часто ассоциируется с дислипидемией, являющейся известным этиологическим фактором ХБП)

- и, с другой стороны, с биосинтезом липополисахаридов (ЛПС, воспалительных эндотоксинов). Таким образом, изменения метаболизма микробиоты и воспаление в организме хозяина влияют на здоровье почек.

Связи бактерий и метаболитов

Группа ученых идентифицировала кишечные бактерии, связанные с изменениями циркулирующих метаболитов, что указывает на возможное участие кишечной микробиоты в развитии ХБП. Например, заметное снижение числа B. eggerthii у пациентов с ХБП коррелировало с синтезом вторичных ЖК на ранней стадии заболевания. Увеличение синтеза ЛПС на поздних стадиях частично объясняется повышением числа Escherichia coli и других представителей семейства Enterobacteriaceae. Эти связи между бактериями и метаболитами могут указывать либо на то, что определенный вид бактерий продуцирует этот метаболит, либо на то, что данный метаболит усиливает/подавляет рост соответствующего вида бактерий. Более четкое понимание взаимосвязи между видами кишечных бактерий и метаболизмом хозяина на разных стадиях ХБП в дальнейшем может помочь в изучении этиологии и в диагностике данного заболевания.

en_view Источники