STUDIU. Sute de mii de asocieri între metaboliţii plasmatici şi microbiom. Este starea noastră de sănătate dictată de microbiom?
Un nou studiu a identificat sute de mii de asocieri între microbiomul intestinal şi metaboliţii plasmatici, sugerând că microorganismele din corpul uman ar putea fi implicate în toate procesele metabolice şi ar putea să influenţeze nivelul tuturor compuşilor metabolici din plasmă, fiecare având roluri specifice în sănătatea umană şi patogeneză. Rezultatele au fost publicate în Nature Communications, iar pe baza datelor generate în cadrul studiului, a fost realizat un atlas – GUTSY, care poate fi utilizat ca resursă pentru studii ţintite ale modificările unor metaboliţi specifici şi pentru a identifica markerii plasmatici care ar putea indica compoziţia microbiomului unei persoane. Principalele descoperiri ale studiului sunt:
- Microbiomul intestinal explică 58% din variaţia metaboliţilor plasmatici
- Au fost identificate aproape 1000 de asocieri între diversitatea microbiomului dintr-o singură probă şi metaboliţii plasmatici
- Aproximativ 550 000 de asocieri între speciile specifice intestinale şi metaboliţii plasmatici au fost depistate
Microbiomul intestinal este alcătuit dintr-o multitudine de specii de bacterii, virusuri, protozoare şi fungi. Acesta este influenţat pe tot parcursul vieţii persoanei care îl găzduieşte de diverşi factori, precum: dieta, istoricul bolilor, consumul de antibiotice şi alte medicamente, de vârsta gazdei şi de particularităţile genetice ale acesteia. Numeroase asocieri ale microbiomului cu patologia umană au fost evidenţiate, însă descrierea relaţiei de cauzalitate dintre compoziţia, funcţia microorganismelor şi apariţia bolilor a fost puţin descrisă până în prezent. Microbiomul intestinal produce o serie de molecule, care apoi pot să treacă în sângele gazdei. Alterarea metaboliţilor plasmatici de către microbiom ar putea fi un mecamism prin care microbiomul influenţează sănătatea umană.
Pentru a descrie asocierile complexe dintre metabolom şi microbiom, au fost incluse, în studiul de tip transversal, peste 8500 de persoane cu vârste între 50 şi 64 de ani, în perioada 2014-2018, care au participat anterior la studiul Swedish CArdioPulmonary bioImage Study (SCAPIS). Tehnicile utilizate sunt reprezentate de secvenţierea metagenomică (pentru a caracteriza microbiomul) şi cromatografia lichidă cu performanţă foarte ridicată în asociere cu spectrometrie de masă (pentru a determina peste 1100 de metaboliţi).
O serie de asocieri particulare cu implicaţii importante în sănătatea umană au fost detaliate în studiu:
- Multiple specii microbiene intestinale s-au asociat cu concentraţiile plasmatice de p-cresol şi fenilacetilglutamină, ceea ce sugerează că s-ar putea interveni la nivelul microbiomului pentru a reduce toxinele uremice din boala renală cronică
- Consumul de omeprazol s-a asociat cu o alterare consistentă a microbiomului intestinal, caracterizată de o proliferare accentuată a bacteriilor specifice pentru flora orală, precum şi o creştere a populaţiilor bacteriene implicate în metabolismul carbohidraţilor
- Terapia cu metformin s-a asociat, de asemenea, cu o modificare profunda a compoziţiei microbiomului, favorizând dezvoltarea bacteriilor implicate în metabolismul aminoacizilor şi cel al carbohidraţilor
- Consumul de cafea s-a asociat cu o serie de specii microbiene, indicând importanţa investigării în continuare a efectelor sale asupra sănătăţii umane, mediate de microbiom
Toate speciile microbiene şi toţi metaboliţii determinaţi au fost implicaţi în minim o asociere, iar peste 30% dintre microorganisme şi peste 30% dintre produşii metabolici au fost implicaţi într-o mare varietate de asocieri. În general, metaboliţii pentru care variația este explicată prin microbiomul intestinal au avut un număr ridicat de asocieri cu anumite specii microbiene. Dintre speciile de microorganisme intestinale care se asociază cu mai mulţi metaboliţi plasmatici, o parte tind să fie asociate cu produşi din aceeaşi categorie de metaboliţi. De asemenea, speciile microbiene care au aceeaşi funcţie tind să se asocieze cu un aceiaşi metaboliţi.
Citeşte şi:
- Ce înseamnă alimentația sănătoasă? Noi date arată impactul interacțiunii dintre microbiom, dietă și organismul uman
- STUDIU. Integrarea datelor despre microbiom şi metabolom crește acuratețea evaluării riscului de boli precum diabetul zaharat sau bolile inflamatorii intestinale
- Microbiomul uman – în dinamică din prima până în ultima zi de viaţă. Cum ajută înţelegerea sa pentru prevenția și tratarea bolilor?