Состав кишечного микробиома ассоциируется с будущим возникновением заболевания у ближайших родственников пациентов с болезнью Крона
КОММЕНТАРИИ К СТАТЬЕ - Раздел, посвященный взрослым
Проф. Гарри Сокол (Harry Sokol)
Отделение гастроэнтерологии и нутрициологии, больница Сен-Антуан, Париж, Франция
Раздел для широкой публики
Найдите здесь свое выделенное место
Об этой статье
Автор
публикация
10 апреля 2024
Обновлять
12 августа 2024
Комментарии к статье Raygoza Garay et al. в журнале Gastroenterology 2023 [1]
Основная информация и цели. Причины болезни Крона (БК) неизвестны. Согласно текущей гипотезе, микробные или экологические факторы вызывают воспаление кишечника у генетически восприимчивых людей, что приводит к развитию хронического воспалительного заболевания. В исследованиях методом случай-контроль с участием пациентов с БК удалось охарактеризовать изменения в составе кишечного микробиома, но не определить, являются ли они причиной БК или следствием воспаления или медикаментозного лечения. Методы: в проспективном когортном исследовании приняли участие 3483 здоровых ближайших (первая степень родства) родственника пациентов с БК, у которых определяли состав кишечного микробиома до начала заболевания, а также его предсказательную ценность в отношении риска возникновения БК. С помощью метода на основе машинного обучения авторы проанализировали состав кишечного микробиома (на основе секвенирования 16S рибосомной РНК) для определения микробных сигнатур, ассоциированных с будущим развитием БК. Эффективность модели оценивали в независимой валидационной когорте. Заключение: это первое исследование, результаты которого показали, что состав кишечного микробиома связан с последующим возникновением БК, из чего можно сделать вывод, что кишечный микробиом участвует в патогенезе болезни Крона.
Изображение
Что мы уже знаем?
Болезнь Крона (БК) представляет собой воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), характеризующееся рецидивирующим хроническим воспалением органов желудочно-кишечного тракта. Причины БК неизвестны. Согласно текущей гипотезе, микробные или экологические факторы вызывают воспаление кишечника у генетически восприимчивых людей, что приводит к развитию хронического воспалительного заболевания. В исследованиях методом случай-контроль с участием пациентов с БК удалось охарактеризовать изменения в составе кишечного микробиома [1]. Однако исследования не позволяют определить, являются ли изменения состава кишечного микробиома причиной БК или следствием воспаления или медикаментозного лечения. Чтобы ответить на эти вопросы, в рамках канадского проекта GEM (Genetic Environmental Microbial/ генетика микробного окружения) было проведено проспективное когортное исследование с участием здоровых ближайших родственников (первая степень родства) пациентов с болезнью Крона, предназначенное для определения характеристик, связанных с развитием болезни Крона. Авторы изучили профиль кишечного микробиома до развития БК и его прогностическую значимость в отношении риска возникновения БК. С помощью метода на основе машинного обучения был проанализирован состав кишечного микробиома в большой когорте здоровых ближайших родственников пациентов с болезнью Крона (N = 3483) с целью определения микробных сигнатур, ассоциированных с риском возникновения БК.
Изображение
Что главное в этом исследовании?
На основе данных когорты GEM авторы разработали и валидировали оценку риска на основе микробиома (MRS), используя данные, полученные от лиц, у которых в будущем развилась БК. Таксонами, которые вносили наибольший вклад в MRS, были Ruminoccus torques и Blautia (увеличение преобладания), которые положительно коррелировали с MRS (предполагая вредное воздействие этих таксонов). В свою очередь, преобладание рода Roseburia отрицательно коррелировало с MRS (предполагая защитный эффект). Наконец, увеличение преобладания рода Faecalibacterium обратно коррелировало с увеличением MRS. Это первое исследование, показавшее, что уменьшение преобладания Faecalibacterium может быть доклинической сигнатурой БК, присутствующей за много лет до начала заболевания, предполагая причинно-следственную связь с уменьшением количества этих противовоспалительных бактерий [2]. Примечательно, что изменения в микробиоме, предшествующие возникновению БК, наблюдались незавиОР = 2,24 (95% ДИ 1,03-4,84) P = 0,04 Время (лет) Время (лет) Количество пациентов с риском Вероятность отсутствия заболевания - Низкий (≥ 50-й процентиль) - Высокий (=50-й процентиль) Высокий (<50-й процентиль) симо от наличия воспаления в кишечнике (определяемого по уровню фекального кальпротектина).
Авторы также провели метаболический анализ образцов кала в подгруппах когорты. Цитозин и его производное цитидин показали самую сильную отрицательную корреляцию с MRS.
Кроме того, сигнатура MRS, ассоциирующаяся с БК, была связана со снижением уровней метаболитов с противовоспалительной или антиоксидантной активностью, таких как гентизат и никотинат. Уровни этих защитных метаболитов также положительно коррелировали с преобладанием Faecalibacterium и Lachnospira, указывая на потенциальное биологическое взаимодействие между преобладанием этих метаболитов и составом микробиоты.
Key points
- The gut microbiota becomes altered several years before the diagnosis of Crohn’s disease, independently of the existence of intestinal inflammation, suggesting that the microbiome has a causal role in Crohn’s disease
- A Microbiome Risk Score may identify subjects at most risk of developing Crohn’s disease
- Early action targeting the microbiome may be proposed in patients identified as being at risk of developing Crohn’s disease
Каковы практические последствия?
Это исследование показывает, что анализ микробиома здоровых людей с риском развития болезни Крона может выявить лиц с наиболее высоким риском, обеспечить им тщательное наблюдение с возможностью проведения вмешательств, направленных на изменение микробного дисбаланса и, следовательно, снижение риска возникновения заболевания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В исследовании впервые показано, что изменения в составе кишечного микробиома происходят за много лет до постановки диагноза болезни Крона. Это значит, что кишечный микробиом участвует в патогенезе болезни Крона и может быть потенциальной мишенью для профилактических и/или терапевтических вмешательств.
Источники
1. Sartor RB, Wu GD. Roles for Intestinal Bacteria, Viruses, and Fungi in Pathogenesis of Inflammatory Bowel Diseases and Therapeutic. Approaches. Gastroenterology 2017; 152: 327-39.e4.
2. Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, et al. Faecalibacterium prausnitzii is an anti-inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. Proc Natl Acad Sci USA 2008; 105: 16731-6.