MADRID, 29 (EUROPA PRESS)

újratervezése

Az Egyesült Államok Pennsylvaniai Egyetem Orvostudományi Karának (Penn Medicine) kutatói bakteriális enzimet azonosítottak a bél mikrobiómájának egyensúlyhiánya mögött, ami a Crohn-betegséghez kapcsolódik.

A Science Translational Medicine e heti online kiadásában megjelent új tanulmány azt javasolja, hogy a bél mikrobiomjában lévő baktériumok jelentős részét megszüntessék, majd újból bevezessenek egy bizonyos típusú "jó" baktériumot, amelyből hiányzik ez az enzim, az úgynevezett ureáz. hatékony megközelítés ezen állapotok jobb kezelésére.

"Mivel ez egy egyedülálló enzim, amely részt vesz ebben a folyamatban, kormányozható megoldás lehet" - mondja Gary D. Wu, a tanulmány vezető szerzője, a Penn Medicine Gasztroenterológiai Osztályának kutatási munkatársa. "Az ötlet az lenne, hogy valamilyen módon" megtervezhetjük "a mikrobiota összetételét, amelyből hiányzik." - teszi hozzá.

A bél mikrobiomjának egyensúlyhiánya - inkább "rossz", mint "jó" baktérium - dysbiosis néven ismert, amelyet környezeti stresszorok, például bélgyulladás, antibiotikumok vagy diéta okoznak. A bél dysbiosisáról feltételezik, hogy táplálja a Crohn-kórt és más patológiákat, de ennek a kapcsolatnak a mechanizmusait nem teljesen értik. A Crohn-kór gyulladásos bélbetegség, amely közel egymillió gyermeket és felnőttet érint az Egyesült Államokban.

Emberek és egerek között végzett kutatások során a kutatók azt találták, hogy a „fehérjék” néven ismert „rossz” baktériumok egy típusa, amely karbamidból táplálkozik, a vastagbélbe visszatérő salakanyag, fontos szerepet játszott a dysbiosis kialakulásában.

Az ureaz enzimet hordozó "rossz" baktériumok átalakítják a karbamidot ammóniává (nitrogén anyagcsere), amelyet aztán a baktériumok visszaszívnak, és aminosavakat állítanak elő, amelyek a Crohn-betegségben dysbiosishoz kapcsolódnak. Előfordulhat, hogy a "jó" baktériumok nem reagálnak hasonló módon, ezért potenciális terápiás megközelítésként szolgálhatnak a mikrobiom egészségesebb állapotba történő manipulálására és a betegségek kezelésére.

"A tanulmány azért fontos, mert megmutatja, hogy a nitrogén mozgása a baktériumokban fontos folyamat a dysbiosis - Wu részletek - kialakulásában. Ez azt is feltárja, hogy egyetlen enzim használata újrakonfigurálja a bél mikrobiota teljes összetételét." A kutatást Wu és munkatársai, a Penn Medicine és a „Philadelphia Gyermekkórház” (CHOP) munkatársai végezték a „PennCHOP Microbiome” program keretében, a Colitis és Crohn Alapítvány támogatásával.

Az uráz szerepe a bakteri nitrogén metabolizmusában

A nitrogén-metabolizmus dysbiosisban betöltött szerepének vizsgálatához a tudósok metabolomikus elemzést végeztek a kismolekulák jellemzésével 90 Crohn-betegségben szenvedő páciens székletmintáiban, a Diétás Elemek Összetételének és Széklet Microbiotájának Gyermekgyógyászati ​​Longitudinális Tanulmányában (PLEASE, rövidítése angolul) és 26 egészséges gyermekek.

Az eredmények azt mutatták, hogy a baktériumok nitrogén-anyagcseréjének eredményeként létrejövő széklet aminosavak szignifikánsan kapcsolódtak a betegek Crohn-betegségéhez, dysbiosisához és rengeteg „proteobaktériumhoz”. Ez arra késztette a kutatókat, hogy egérmodellekben kövessék nyomon a nitrogén metabolizmus aktivitását, hogy segítsenek feltárni azokat a mechanizmusokat, amelyek célpontok lehetnek a betegség kezelésében.

Annak kimutatására, hogy az ureáz szabályozza a baktériumok nitrogén-anyagcseréjét és dysbiosishoz vezet, a kiválasztott mikrobiómot meg kellett tisztítani, mielőtt a mikrobiotát meghatározott konfigurációba tudták volna alakítani. A tudósok korábban kimutatták, hogy korábban antibiotikumokkal (vankomicinnel és neomicinnel) és polietilénglikollal (PEG) kezelt egerek, a béltisztító szerek, amelyeket a betegek kolonoszkópiára való felkészülés során használtak, jelentősen csökkentette a baktériumterhelést, hogy lehetőséget teremtsen számukra egy újonnan létrehozott bakteriális közösség jön létre.

Ezt a megközelítést alkalmazva a jelenlegi tanulmányban a szerzők kimutatták, hogy az előkezelt egerek egyetlen baktériumfajjal, az „Escherichia coli” -val történő beoltása a bél mikrobiomjának jelentős változását rögzítette, az ureaz jelenlététől függően. E-t injekcióztak E-vel. az ureáz-negatív coli-ban nem alakult ki dysbiosis, míg az 'E. coli pozitív ureázzal. Az urea-pozitív „E. coli” szintén súlyosbította a vastagbélgyulladást egerekben.

Az egerekhez hasonlóan öt ember kezelése ugyanazzal a két antibiotikummal és PEG-vel szintén százezerszer csökkentette a bélrendszer baktériumterhelését, ami arra utal, hogy gyulladásos bélbetegségben szenvedő betegeknél lehetséges a bél mikrobiota összetételének megtervezése.

"Most, hogy hatékonyan csökkenthetjük az emberek baktériumterhelését, lehetséges, hogy a mikrobiotát más konfigurációban tervezzük, hasonlóan ahhoz, amit egereknél elértünk" - mondta Wu. "Bár most közelebb állunk egymáshoz, még mindig sok munka vár ránk csináld. ".

Valójában a Penn és a CHOP csoport terápiás klinikai vizsgálatot végez refrakter Crohn-betegségben szenvedő betegeknél, ennek a tanulmánynak az adatközpontú stratégiáját alkalmazva, amely a bél mikrobiotájának mélyreható megváltoztatására összpontosít. "Ennek a tanulmánynak az eredményei és az összegyűjtött biopéldányok elemzése fontos első lépés lesz a bél mikrobiota jó összetételének megtervezéséhez szükséges technológiai platform felépítésének a gyulladásos bélbetegségek kezelése céljából" - összegzi Wu.