Ожирение: исследование трансплантации фекального вирома

Actu PRO : Obésité : la transplantation de virome fécal à l’essai

Благодаря своим антагонистическим свойствам бактериофаги могут изменять кишечную микробиоту. Результаты одного исследования показали, что трансплантация вирома может сделать фенотип мышей-реципиентов с ожирением очень схожими с таковым у мышей-доноров.

 

В последние годы стала очевидной взаимосвязь между дисбиозом кишечника и такими заболеваниями, как метаболический синдром, ожирение и сахарный диабет. Среди потенциальных решений при этих заболеваниях считается, что трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ)1 имеет терапевтический потенциал. Недавно было показано, что трансплантация фекального вирома (ТФВ), т.е. трансплантация вирусного состава микробиоты, обладает эффективностью в отношении устранения симптомов рецидивирующей инфекции Clostridioides difficile, поскольку вирусный состав кишечника, в котором доминируют бактериофаги предположительно играет ключевую роль в структуре микробиоты.

Влияние ТФВ на нормализацию массы тела и обмена веществ

Чтобы оценить степень, в которой ТФВ может преобразовать фенотип с исходным ожирением в фенотип без ожирения, определенные физиологические параметры (масса тела, уровень сахара в крови) и экспрессию ключевых отвечающих за метаболизм генов измеряли у мышей без ожирения (LF)2 и мышей, получавших жирную пищу в течение 14 недель (HF)2. Результаты анализа показали, что ТФВ от донора LF уменьшает прибавку в массе тела и нормализует уровень сахара в крови, а также энергетический гомеостаз у мышей HF. В частности, были затронуты семь генов, участвующих, помимо прочего, в сигнальных путях лептина, метаболизме глюкозы и липолизе, что указывает на положительное влияние ТФВ на массу тела и метаболизм.

Благоприятный эффект модуляции кишечной микробиоты

Предварительное введение ампициллина (Amp)2 мышам HF делало ТФВ неэффективной, свидетельствуя о том, что положительный эффект ТФВ включает модуляцию кишечной микробиоты. В самом деле, различное воздействие (ТФВ или ТФВ + Amp) у мышей HF имело разные баллы по индексу вирусного и бактериального разнообразия Шеннона. Неудивительно, что Amp и/или диета с высоким содержанием жиров снижали бактериальное разнообразие, которое ТФВ восстанавливала до уровня, схожего с таковым у мышей LF. Что касается вирусного разнообразия, то, по-видимому, диета с высоким содержанием жиров на него оказывала небольшое влияние, но оно сильно увеличивается после использования Amp, независимо от того, следует ли за этим ТФВ или нет. Применение Amp, по-видимому, приводит к индукции профагов3, в значительной степени изменяющих бактериальный и вирусный состав, который лишь частично восстанавливаются с помощью ТФВ.

Нарушение микробиоты и метаболома

ТФВ, по-видимому, оказывает значительное влияние на бактериальный и вирусный состав кишечной микробиоты мышей-реципиентов. Действительно, микробный профиль в группе HF + ТФВ значимо отличался от такового в группах HF и LF. Это было связано с высоким вирусным разнообразием в группе LF и различием в диетах между группами HF и LF. То же самое было верно и для микробного профиля некоторых циркулирующих метаболитов, ассоциируемых с ожирением, при анализе которых наблюдались значимые различия между группой HF + ТФВ и группами HF и LF. Поэтому считается, что трансплантируемые вирусы модулируют состав микробиоты, создавая фенотип, который в большей степени напоминает фенотип мышей без ожирения. Это подтверждение концепции создает основы для проведения дополнительных исследований у человека по оценке эффективности ТФВ в лечении заболеваний, связанных с дисбиозом.

 

1) ТФМ в настоящее время используется только для лечения рецидивирующих инфекций Clostridioides difficile (ранее Clostridium difficile).

2) Пять групп лечения: контрольная группа с низким содержанием жиров (LF), состоящая из мышей без ожирения, которые получали нормальный рацион; группа мышей с ожирением (HF), которые получали диету с высоким содержанием жиров в течение 14 недель; HF + ампициллин (HF + Amp); HF + Amp + ТФМ; HF + ТФМ. Терапия Amp: за 24 часа до проведения ТФМ; Терапия ТФМ: в течение 6 и 7 недель.

3) Профаг представляет собой бактериофаг, встроенный в геном инфицированной бактерии

 

 

Источники :

Rasmussen TS, Mentzel CMJ, Kot W, et al. Faecal virome transplantation decreases symptoms of type 2 diabetes and obesity in a murine model. Gut. 2020;gutjnl-2019-320005.