MADRID, 29 (EUROPA PRESS)

intestinal

Cercetătorii de la Universitatea din Pennsylvania School of Medicine (Penn Medicine), din Statele Unite, au identificat o enzimă bacteriană din spatele unui dezechilibru în microbiomul intestinal legat de boala Crohn.

Noul studiu, publicat în ediția online a acestei săptămâni a Science Translational Medicine, sugerează eliminarea unei porțiuni semnificative a bacteriilor din microbiomul intestinal și reintroducerea unui anumit tip de bacterii „bune” lipsite de această enzimă cunoscută. abordare eficientă pentru a trata mai bine aceste condiții.

"Deoarece este o enzimă unică care este implicată în acest proces, ar putea fi o soluție orientabilă", spune autorul principal al studiului Gary D. Wu, șef asociat de cercetare în Divizia de Gastroenterologie Penn Medicine. „Ideea ar fi că am putea„ proiecta ”compoziția microbiotei într-un fel care îi lipsește în special”, adaugă el.

Un dezechilibru în microbiomul intestinal - mai "rău" decât bacteriile "bune" - este cunoscut sub numele de disbioză, care este cauzată de factorii de stres ai mediului, cum ar fi inflamația intestinală, antibioticele sau dieta. Se crede că disbioza intestinală alimentează boala Crohn și alte patologii, dar mecanismele din spatele acestei relații nu sunt pe deplin înțelese. Boala Crohn este o tulburare inflamatorie a intestinului care afectează aproape un milion de copii și adulți din Statele Unite.

Într-o serie de studii efectuate la oameni și șoareci, cercetătorii au descoperit că un tip de bacterii „rele” cunoscute sub numele de „Proteobacterii” care se hrănesc cu uree, un produs rezidual care se poate întoarce în colon, a jucat un rol important în dezvoltarea disbiozei.

Bacteriile „rele”, care adăpostesc enzima urează, transformă ureea în amoniac (metabolismul azotului), care este apoi reabsorbit de bacterii pentru a produce aminoacizi care sunt asociați cu disbioză în boala Crohn. Bacteriile „bune” pot să nu răspundă într-un mod similar și, prin urmare, pot servi ca o abordare terapeutică potențială pentru manipularea microbiomului într-o stare mai sănătoasă și tratarea bolii.

"Studiul este important deoarece arată că mișcarea azotului în bacterii este un proces important în dezvoltarea disbiozei - detalii Wu -. De asemenea, relevă faptul că utilizarea unei singure enzime poate reconfigura întreaga compoziție a microbiotei intestinale". Cercetarea a fost realizată de Wu și colegii de la Penn Medicine și „Spitalul pentru copii din Philadelphia” (CHOP), în cadrul programului „PennCHOP Microbiome”, cu finanțare de la Fundația Colitis și Crohn.

ROLUL UREASEI ÎN METABOLISMUL AZOTULUI BACTERIAN

Pentru a investiga rolul metabolismului azotului în disbioză, oamenii de știință au efectuat o analiză metabolomică caracterizând molecule mici din probe de fecale de la 90 de pacienți cu boala Crohn din Studiul longitudinal pediatric al compoziției elementare a dietei și al microbiotei scaunelor (VĂ RUGĂM, pentru acronimul său în limba engleză) și 26 sănătoși copii.

Rezultatele au arătat că aminoacizii fecali, rezultatul metabolismului bacterian al azotului, au fost legați în mod semnificativ de boala Crohn, disbioză și o abundență de „proteobacterii” la pacienți. Acest lucru i-a determinat pe cercetători să urmărească activitatea metabolismului azotului la modelele de șoareci pentru a ajuta la dezvăluirea mecanismelor care ar putea fi ținte pentru tratarea bolii.

Pentru a arăta că ureaza reglează metabolismul bacterian al azotului și duce la disbioză, microbiomul selectat a trebuit curățat înainte ca microbiota să poată fi proiectată într-o configurație specifică. Oamenii de știință au arătat anterior că șoarecii tratați anterior cu antibiotice (vancomicină și neomicină) și polietilen glicol (PEG), un agent de purjare intestinală utilizat de pacienți în pregătirea pentru colonoscopie, au redus semnificativ încărcătura bacteriană suficient pentru a le crea o oportunitate pentru o nouă se înființează comunitatea bacteriană.

Folosind această abordare, în studiul actual, autorii au arătat că inocularea șoarecilor pre-tratați cu o singură specie bacteriană, „Escherichia coli”, a înregistrat o modificare semnificativă a microbiomului intestinal, în funcție de prezența ureazei. Șoarecii injectați cu E. coli 'cu urează negativă nu au dezvoltat disbioză, în timp ce șoarecii cu' E. coli 'cu ureaza pozitiva a facut. „E. coli” pozitiv pentru uree a exacerbat și colita la șoareci.

Similar cu șoarecii, tratarea a cinci oameni cu aceleași două antibiotice și PEG a redus cu succes încărcătura bacteriană din tractul intestinal de 100.000 de ori, sugerând că ar putea fi posibilă elaborarea compoziției microbiotei intestinale la pacienți.

„Acum că putem reduce în mod eficient încărcătura bacteriană la oameni, este posibil să proiectăm microbiota într-o configurație diferită într-un mod similar cu ceea ce am realizat la șoareci", a spus Wu. „Deși suntem mai aproape acum, există încă multă muncă de făcut ".

De fapt, echipa Penn și CHOP desfășoară un studiu clinic terapeutic la pacienții cu boală Crohn refractară folosind o abordare bazată pe date din acest studiu care se concentrează pe alterarea profundă a microbiotei intestinale. „Rezultatele acestui studiu și analiza biospecimenelor colectate vor fi un prim pas important în construirea unei platforme tehnologice pentru a proiecta o compoziție benefică a microbiotei intestinale cu scopul de a trata bolile inflamatorii intestinale”, conchide Wu.