microbius
РОССИЙСКИЙ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ
Поиск
rss

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2Vtzqx7tLnC

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqwzYS9e

Реклама

ООО "АЛИФАКС"

ИНН 7718314415

ID 2VtzqvtsLHv

Реклама

Строгий метод анализа микробиома плазмы позволяет выявлять ассоциации с заболеваниями в клинике (аннотация)
Строгий метод анализа микробиома плазмы позволяет выявлять ассоциации с заболеваниями в клинике

Автор/авторы:
share
54
backnext
Рис.: ndla.no

Предполагается, что кровь и ткани стерильны, а микроорганизмы там встречаются только в случаях сепсиса и бактериальных инфекций. 

   Однако последние исследования показали наличие живых бактерий в крови и тканях, которые могут играть определенную роль в патогенезе заболевания. Так, группа Пура обнаружила специфические для рака микробные сиквенсы в тканях и крови при различных типах рака у людей (Poore et al., 2020). Кроме того, в другом исследовании под руководством группы Неймана было обнаружено, что в семи типах рака был выявлен различный состав микробиома и что бактерии локализовались как в опухолях, так и в иммунных клетках (Nejman et al., 2020). Микроорганизмы или микробные компоненты были обнаружены в крови у людей с хроническими воспалительными заболеваниями (Potgieter et al., 2015; Lelouvier et al., 2016; Luo et al., 2019).

   Используя секвенирование бактериальной 16S рРНК, группа Массье показала наличие бактерий в образцах крови и жировой ткани, которые были сопряжены с повышенным воспалением тканей при ожирении и диабете 2 типа (Massier et al., 2020). Более того, было показано, что транслоцированные микробные продукты вызывают иммунные нарушения и могут способствовать иммунопатогенезу некоторых заболеваний, таких как аутоиммунные заболевания и заболевания центральной нервной системы. Наше недавнее исследование показало, что транслокация стафилококка способствует активации В-клеток герминального центра и выработке аутоантител у мышей и ВИЧ+ индивидуумов (Luo et al., 2019). Все эти исследования показали, что микробиом плазмы или тканей может вносить вклад в иммунные нарушения и патогенез заболеваний.

   Однако исследование микробиома плазмы или тканей является весьма сложной задачей из-за крайне низкого уровня бактериальной биомассы в крови или тканях в физиологических условиях, что приводит к высокому риску контаминации во время процедур выделения, амплификации и секвенирования внеклеточной ДНК микроорганизмов плазмы (cfDNA). При использовании полногеномного и транскриптомного секвенирования до 92,3% данных о сиквенсах микробиома плазмы отбрасывалось после строгой деконтаминации для обеспечения достоверности результатов (Poore et al., 2020). Поэтому удаление фона и артефактов из данных секвенирования имеет решающее значение для получения точных результатов анализа микробиома плазмы.

   В этом исследовании мы применили стратегию фильтрации качества в отношении микробиома плазмы, чтобы эффективно исключить варианты сиквенсов ампликонов (ASVs) контаминации и артефактов. После строгого контроля контаминации во время выделения микробной ДНК из плазмы, мы обнаружили, что более 97% данных секвенирования 16S ДНК микроорганизмов плазмы являются результатом низкого обилия и низкой распространенности микробных сиквенсов, контаминации и артефактов, которые были удалены с помощью строгих аналитических методов фильтрации качества. 

   Мы провели анализ микробиома плазмы крови у табакокурильщиков в качестве примера. Курение связано с изменением микробиоты полости рта и заболеваниями пародонта, что может способствовать транслокации некоторых видов микробиоты полости рта в кровь. В соответствии с результатами предыдущего исследования (Wu et al., 2016), мы обнаружили обогащение Streptococcus в микробиоте слюны курильщиков по сравнению с некурящими. Важно отметить, что стрептококки также были обнаружены в микробиоме плазмы крови курильщиков по сравнению с некурящими. Хотя многие другие таксоны были обогащены в слюне курильщиков, они не были обогащены в парных образцах плазмы, что позволяет предположить, что стрептококки могут обладать более высокой способностью к миграции из слизистой оболочки полости рта, связанной с курением, в кровоток. Было установлено, что стрептококки в крови играют роль в развитии атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний (Dos Reis et al., 1982; Brown et al., 2014; Jackson et al., 2016).

   Мы также проанализировали микробиом плазмы при ВИЧ и системной красной волчанке (СКВ), а также связь между микробиомом плазмы и патогенезом заболеваний. После внедрения наших рекомендаций по фильтрации для удаления потенциальных загрязнителей и ASV с низкой численностью, мы отметили значительные различия в β-разнообразии и составе микробиома плазмы между ВИЧ+ людьми и здоровым контролем. Большинство таксонов, обогащенных у ВИЧ+ лиц в этом исследовании, являются хорошо известными патогенными бактериями. Arthrobacter spp. и M. timonae были ранее выделены из крови, спинномозговой жидкости и костей клинических пациентов с инфекционными заболеваниями или заболеваниями внутренних органов (Lindquist et al., 2003; Mages et al., 2008).

   H. parainfluenzae является оппортунистическим патогеном и мы обнаружили, что обработка in vitro обогащенными ВИЧ термоинактивированными M. timonae и H. parainfluenzae вызывала сильные воспалительные реакции в моноцитах человека. СКВ является системным аутоиммунным заболеванием, и аутоантитела играют ключевую роль в патогенезе болезни. Однако этиология и механизмы выработки аутоантител при СКВ до конца не изучены. Постоянная иммунная активация, вызванная транслокацией микробных компонентов из желудочно-кишечного тракта или других участков слизистой оболочки в циркуляцию, считается одним из предрасполагающих факторов при СКВ. В данном исследовании мы обнаружили, что некоторые СКВ-обогащенные таксоны имели прямую корреляцию с уровнем аутоантител в плазме крови. Функциональная оценка этих СКВ-обогащенных таксонов при волчанке заслуживает дальнейшего изучения.

   Таким образом, мы предлагаем стратегию фильтрации потенциальных контаминантов и фона для анализа микробиома плазмы, что обеспечивает перспективный метод изучения транслоцированных бактерий или бактерий в тканях при различных заболеваниях и их роли в модуляции системных иммунных ответов и патогенезе заболеваний.

Вам также может быть интересно
Комментариев: 0
Узнайте о новостях и событиях микробиологии
Первыми получайте новости и информацию о событиях
up