hirdetés
hirdetés

A bélmikrobiom mint biomarker

Szívünknek kedves bélbaktériumok

Régóta ismert, hogy a bélrendszeri baktériumflóra összetétele nem csupán emésztőszervi problémákat okozhat, hanem számos ponton kölcsönös kapcsolatban áll egészségi állapotunkkal. Cikkünk a kardiovaszkuláris kontextusokat tekinti át a legfrissebb szakirodalmi adatok alapján. A bélmikrobiom más szervrendszerek betegségeiben is ígéretes biomarker lehet.

hirdetés

A béltraktusban élő mikróbák akár még csak néhány évvel ezelőtt is leginkább csak az antibiotikum-kezelés mellékhatásai kapcsán kerültek szóba, a normális bélflóra pusztulása által okozott hasmenést emlegetve. Napjaink szakirodalmát lapozgatva azonban egyre inkább az a benyomás alakulhat ki a téma iránt érdeklődő olvasóban, hogy a mikrobiom kutatása során minden mindennel összefügg. Egyre több adat szól amellett, hogy a gasztrointesztinális rendszerben élő mikrobák az egészségi állapot szinte minden aspektusába beleszólnak, legyen szó akár az öregedésről, akár az idegrendszeri betegségekről, akár a már-már szinte népbetegségnek számító szívbetegségekről vagy rosszindulatú daganatokról.

Az emberi mikrobiom feltérképezése

A bélmikrobiom számos ponton befolyásolja a szervezet állapotát, többek között fizikai gátként szolgálva és antimikrobiális anyagokat termelve véd a kórokozó baktériumok bejutásával és megtelepedésével szemben. Emellett erősíti a bélrendszer immunfunkcióját, védi a bélnyálkahártyát a károsító hatásokkal szemben. A mikrobiom kutatásában, hatásának és szerepének feltárásában nagy nehézséget jelent, hogy e törzsek jelentős része nem tenyészthető mesterséges körülmények között, ezért sokszor csak indirekt következtetésekre hagyatkozhatunk.

Az emberi mikrobiom feltérképezésére az Amerikai Egyesült Államokban 2007-ben indult el a „Human Microbiome Project”, melynek célja a humán mikrobiom jellemzése. A kutatás fontosságát bizonyítja, hogy jelentőségét sokan a Human Genome Projectéhez hasonlítják − előbbi esetében a bélmikrobióta, utóbbi esetében a gének tekintetében elemezve az emberek egészségi állapotának és betegségeinek összefüggéseit.

Bélmikrobiom és kardiometabolikus betegségek

Vizsgálatok sora bizonyítja, hogy a bélmikrobiom befolyásolja az ateroszklerózis kockázatát. A mikrobák trimetil-aminná alakítják az állati szövetekben jelen lévő kolint, mely aztán a máj flavin-monooxigenázai hatására tovább bomlik proaterogén hatású trimetil-amin-oxiddá (TMAO). Hasonló folyamat megy végbe az L-karnitin esetében is, mely nagy mennyiségben található a vörös húsokban. Ebben a folyamatban részt vesznek a bélmikrobiom egyes tagjai is, például a peptostreptococcusok és a clostridiumok.

Fotó: 123rf
Fotó: 123rf

Korábban már számos kutatás korrelációt vetett fel a bélben élő mikrobák összetétele és kardiometabolikus faktorok között. A European MetaHIT Consortium például 300 dániai lakos 9 éves követése alapján azt találta, túlsúly és elhízás esetén a mikrobiális diverzitás csökkent, melynek eredményeként a megfigyelési időszak alatt jelentősebb súlygyarapodás következett be, és nagyobb arányban fordultak elő gyulladásos kórállapotok és fokozott inzulinrezisztencia. Hasonló eredménnyel zárult a 49 önkéntes résztvevővel lefolytatott franciaországi ANR MicroObes Consortium vizsgálata is, melynek szerzői ugyanakkor a megfelelő diétás intervenció szerepét is hangsúlyozták a metabolikus állapot javításában.

Az Európában és világszerte is vezető haláloknak számító szív- és érrendszeri betegségek, ezen belül az ateroszklerózis kialakulásában lényeges kockázati tényezőként tartják számon a lipidmetabolizmus zavarait, leginkább az emelkedett koleszterinszintet. Lengyel szerzők nemrégiben közzétett vizsgálatukban összefüggést kerestek a bélmikrobiom összetétele és az érelmeszesedés kockázata között annak eldöntésére, hogy a bélmikrobiom jellemzői használhatók-e biomarkerként a szívkoszorúér-betegségek diagnosztikájában (1). A vizsgálatba 20, centrális típusú elhízásban szenvedő beteget vontak be, akik közül 15 betegnél ateroszklerózis is fennállt egyidejűleg, míg a fennmaradó 5 betegnél nem. Azt találták, kórosan magas összkoleszterinszint eseteiben nagyobb mennyiségben volt jelen a béltraktusban Prevotella, míg a Clostridium mennyisége csökkent. Megfigyeléseik alapján úgy vélik, hogy a bélmikrobiom a lipidmetabolizmus befolyásolása révén valószínűleg szerepet játszik az ateroszklerózis patogenezisében. E szempontból különösen fontosnak tűnik a Prevotella, a Bacteroides, a Clostridium és a Faecalibacterium, ugyanakkor az adatok megerősítésére további vizsgálatokat tartanak szükségesnek.

Hasonló következtetésekre jutottak többek között Jie és munkatársai is, akik 218, ateroszklerotikus kardiovaszkuláris beteg és 187 egészséges kontroll székletvizsgálata alapján azt találták, hogy a betegek bélmikrobiomja eltér az egészségesekétől (2). Az ateroszklerotikus személyek székletében fokozott mennyiségben vannak jelen az Enterobacteriaceae-törzs képviselői és streptococcusok. Emellett funkcionális különbségeket is feltételeznek a betegek és az egészségesek között bizonyos, a szív és az érrendszer állapota szempontjából fontos molekulák metabolizmusában és transzportjában is. Megjegyzik azt is, hogy korábbi vizsgálatok hasonló korrelációkat vetettek fel a bélmikrobiom és számos más betegség, például a májcirrózis és a reumatoid artritisz között is.

Egyre több adat szól amellett is, hogy a bélnyálkahártya funkcionális zavara révén a bélmikrobiom összetétele nem független a szívelégtelenség kockázatától. Szívelégtelenség kapcsán a bél barrierfunkciójának károsodása és a bélmikrobiom összetételének megváltozása ahhoz vezet, hogy a mikrobák által termelt metabolitok szívódnak fel az emberi szervezetben. A mikrobákkal összefüggő metabolitok egyensúlyának zavara a bél epithelfunkciójának zavarával kiegészülve hozzájárulhatnak a kardiális diszfunkció, gyulladás és malnutríció kialakulásához, illetve a szívelégtelenséggel összefüggő egyéb morbiditások megjelenéséhez (3). A szív-bél tengely működésének alaposabb megismerése innovatív módszerek kifejlesztéséhez vezethet el a szívelégtelenség diagnosztikájában és terápiájában.

A bélmikrobiomtól a biomarkerekig és a személyre szabott kezelésig

Az imént idézett szerzők módszerének további előnye, hogy a székletminták elemzése noninvazív eszköz lehet, mely ígéretes potenciális biomarkerek azonosításának lehetőségét rejti magában, ugyanakkor módot nyújt személyre szabott kezelési terv felállítására.

A bélmikrobiommal kapcsolatos kutatások másik fő irányát a bélflóra összetételének biomarkerként való használata, illetve ezek alapján személyre szabott terápiás stratégia kialakítása jelenti. A szív- és érrendszeri betegségekben való alkalmazás mellett a bélmikrobiom összetétele, illetve az ezzel összefüggő TMAO szintje számos egyéb, egymástól igen távol álló kórkép esetében ígéretes biomarkerként merült fel. Ilyen többek között a 2-es típusú diabétesz és krónikus vesebetegség (4), a spondylitis ankylopoetica (5), a Parkinson-betegség (6) vagy a hasnyálmirigyrák (7).

És még messze nem látszik az út vége…

Irodalom:

1. Gózd-Barszczewska A, et al. Gut microbiome as a biomarker of cardiometabolic disorders. Ann Agric Environ Med. 2017 Sep 21;24(3):416−22. doi: 10.26444/aaem/75456. Epub 2017 Sep 8.

2. Jie Z, et al. The gut microbiome in atherosclerotic cardiovascular disease. Nat Commun. 2017 Oct 10;8(1):845. doi: 10.1038/s41467-017-00900-1.

3. Kamo T, et al. Novel concept of a heart-gut axis in the pathophysiology of heart failure. Korean Circ J. 2017 Sep;47(5):663−9. doi: 10.4070/kcj.2017.0028. Epub 2017 Aug 23.

4. Al-Obaide MAI, et al. Gut microbiota-dependent trimethylamine-N-oxide and serum biomarkers in patients with T2DM and advanced CKD. J Clin Med. 2017 Sep 19;6(9). pii: E86. doi: 10.3390/jcm6090086.

5. Wen C, et al. Quantitative metagenomics reveals unique gut microbiome biomarkers in ankylosing spondylitis. Genome Biol. 2017 Jul 27;18(1):142. doi: 10.1186/s13059-017-1271.

6. Bedarf JR, et al. Functional implications of microbial and viral gut metagenome changes in early stage L-DOPA-naïve Parkinson's disease patients. Genome Med. 2017 Apr 28;9(1):39. doi: 10.1186/s13073-017-0428-y.

7. Ermbault N, et al. Microbiome and pancreatic cancer: A comprehensive topic review of literature. World J Gastroenterol. 2017 Mar 14;23(10):1899−908. doi: 10.3748/wjg.v23.i10.1899.

Dr. Simonfalvi Ildikó
a szerző cikkei

(forrás: Pharma Tribune)
hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés