Отзвук от Bordeaux, France :

Конгресът на франкофонското диабетологично общество в Бордо посвети голяма част от времето си на дебати за микробиома, който пробужда интереса на все повече и повече учени с изненадващите си резултати.

Представени бяха, например,  данни, показващи, че количеството копия на гена за слюнчената амилаза  е обратно пропорционално на боди мас индекса (BMI ). Проф. Филип Форгел (Лил, Лондон)обясни, че начинът на храносмилане на нишестето може да окаже влияние на   микробиома:

„Продуктите на храносмилателния процес въздействат на интестиналната флора, която от своя страна въздейства на обмяната на веществата.“

Следователно днес вече се възприема становището, че храната или поне някои от нейните съставки, играят ролята на „хормони“ по отношение на микробиома.

„При животните, днес вече има доказателства, които показват, че чревният микробиом е отговорен за наднормено тегло и затлъстяването“, казва Проф. Карин Клемант  от Парижката болница „H?pital de la Piti? Salp?tri?re“  . „При хората засега има само обсервационни данни“.

Когато преместваме микробиома, преместваме и генотипа.

Данните са получени именно при мишки, със „стерилизирани“ черва, тоест такива,  при които липсва интестинален микробиом . При тези гризачи се трансферира микробиомът на нормални мишки, на такива със затлъстяване и човешки микробиом. Тези експерименти показват, че с микробиома, се трансферира и фенотипът.

„Фенотипът на реципиентните животни не може да бъде подобрен само с правилен хранителен режим“, казва проф. Клемент. Казано по друг начин, интеракциите между микробиомът и храната са определящи за теглото на животните.

Микробиомът се унаследява при раждането.

„От 20 до 40% от популацията се представя с микробиомна атрофия“, разказва проф. Клемент

Тези наблюдения, разбира се, имат своите ограничения, на първо място заради това, че повече от ? от микробиомната флора е анаеробна и следователно трудна за култивиране . За да се анализират тези хетерогенни популации се използват метагеномни техники, позволяващи да се характеризира огромното количество от геномни последователности. Когато се говори за микробиом, става дума за милиони гени- 3,3 милиона е едно от публикуваните числа- за сравнение човешкият геном се състои само от 20 до 25 000 гени.

При хората, микробиомът  се придобива при раждането и съществуват различия при децата, родени с цезарово сечение и пер виас натуралис. В последствие микробиомното изобилие се обогатява през първите 2-3 години от живота.  Нещо повече, резултати публикувани през 2009 година, показват че на 2 годишна възраст, американските деца се представят със значително по-беден микробиом, в сравнение с децата, родени на Малдивите. Тези различия се наблюдават в последствие и при възрастните.

И както винаги всичко има значение: „спортът също влияе върху микробиома“, разказва още проф. Клемент.

Ефект на бариатричната хирургия и хранителния режим

Какви са фенотипните последствия на ограниченото генетично разнообразие на микробиома при хората?

При датска популация от 169 човека с обезитет и 123 с нормално тегло, анализът в рамките на френското проучване „MicroObese“ показва бимодално разпределение на резултатите : намират се индивиди с много силно бактериално разнообразие, както и обратното с много слабо изразено разнообразие в микробиома, като фенотипно последната група се характеризирала често и с инсулинова резистентност, дислипидемия и повишени възпалителни маркери.

След това заключение, интервенционалните проучвания стартират и всъщност макар и едва в началото си, започва да се разкрива че този „различен геном“ , какъвто е бактериалният геном е интересен и променим.

Първото проучване, касаещо бариатричната хирургия,  в същността си не е било иницирано с цел промяна на микробиома, но един от неговите резултати е именно този: „Много бързо след интервенцията, микробиомът се обогатява“, отбелязва проф. Клемент.

Второто проучване, обхващащо хранителния режим ,  се оказва по-малко специфично, докато чревната бактериална идентификация набира скорост и можем да си представим други интервенции, много по-целенасочени, като например трансфер на ключови бактерии, една от които – Akkamancia mucinophila. Когато именно тя се трансферира в дебели мишки, техният фенотип се подобрява. При хората, получените резултати при 50 обезни индивида показват обратна връзка между микробиомното богатство на Akkamancia mucinophila и нивото на кръвна захар от една страна, и размерът на адипоцитите от друга: колкото по-голяма е наличността на тази бактерия, толкова по-малки са адипоцитите.  Ситуацията, не се резюмира разбира се,  с Akkamancia mucinophila, обобщено казано, когато имаме много от нея, имаме също така от другите бактерии.

Излиза, че бактериите в червата ни са приоритет, както за анализ на фенотипното им влияние, а защо не и за да поразсъждаваме над последствията върху тях от някои медицински действия. Предписването на антибиотици, например, особено в ранното детство може да има сериозен ефект върху микробиомното богатство в по-късна възраст. Същото се отнася и за приемът на метформинови препарати, които повлияват най-вече наличието на Akkamancia mucinophila.

Списъкът на световните проучвания за микробиома става все по-впечатляващ. През 2007 година в САЩ се поставя началото с Human Microbiome Project. През 2012 започва Канадската Microbiome Initiative, Европейският проект Metacardis, отнасящ се най-вече към сърдечно-съдовите болести, както и проектът MegaHit, осъществяващ се в колаборация с Китай. Китай самостоятелно води автономен проект, наречен  MegaGut, докато Япония е фокусирана в Human Metagenome Consortium и т.н. и т.н.

Това непрестанно нарастване на световните проекти в изследването на микробиома е всъщност един логичен отзвук на секвенцията на човешкия геном, на която бяхме свидетели през 90-те години.

Референции:

1.Cl?ment K. Notre microbiome intestinal nous rend-il ob?se (et diab?tique vasculaire) ? Congr?s d el aSoci?t? Francophone du diab?te. Session : les nouvelles hypoth?ses de l’ob?sit?. Bordeaux, 25 mars 2015.

2.Cotillard A, Kennedy SP, Kong LC et coll. Dietary intervention impact on gut microbial gene richness. Nature. 2013 Aug 29;500(7464):585-8. doi: 10.1038/nature12480.