Новости

Новое исследование, которое будет представлено на Европейском конгрессе по ожирению (ECO) в Венеции, Италия (12-15 мая), выявило изменения в составе кишечных бактерий, которые могут играть ключевую роль в возникновении и развитии ожирения.    Работа показала различия в составе кишечных бактерий у мужчин и женщин, что может влиять на метаболизм различных питательных веществ и, следовательно, на наличие в кишечнике биологически активных молекул, влияющих на развитие метаболических заболеваний. Нарушения в кишечной микробиоте (дисбиоз) существенно влияют на метаболическое здоровье и влияют на риск развития некоторых заболеваний, в том числе ожирения. Однако до сих пор неясно, какие виды представляют большую или меньшую вероятность развития ожирения, а также каково влияние этих видов на наше метаболическое здоровье.    Чтобы выяснить это, исследователи проанализировали метагеномные и метаболомные данные испанской популяции, пытаясь понять механизмы, с помощью которых эти микроорганизмы участвуют в развитии ожирения. Они изучили фекальный метаболом - разнообразную коллекцию метаболитов, обнаруженных в кишечнике и которые производятся бактериями кишечника как побочный продукт метаболизма пищи и попадают в кровоток, влияя на здоровье.    В исследование был включен 361 взрослый доброволец (251 женщина/110 мужчин, средний (медианный) возраст 44 года) из испанского рандомизированного исследования Obekit, изучающего связь между генетическими вариантами и реакцией на гипокалорийную диету. Все участники (65 с нормальным весом, 110 с избыточным весом и 186 с ожирением) были классифицированы по индексу ожирения (ИО) - низкий уровень (ИМТ≤30 кг/м2; процент жировой массы ≤25% [женщины] или ≤32% [мужчины]; окружность талии ≤88 см [женщины] или ≤102 см [мужчины]) или высокий уровень ожирения (ИМТ >30 кг/м2; жировая масса >25% [женщины] или >32% [мужчины]; окружность талии >88 см [женщины] или >102 см [мужчины]). Исследователи удостоверились, что участники групп низкого высокого уровня ожирения были сопоставимы по полу и возрасту.    Было проведено генетическое профилирование микробиоты, чтобы определить различные типы, состав, разнообразие и относительную численность бактерий, присутствующих в образцах стула участников. Анализ показал, что люди с высоким индексом ожирения характеризовались значительно более низким уровнем Christensenella minuta - бактерии, которая неизменно связана со стройностью и здоровьем. У мужчин большее количество видов Parabacteroides helcogenes и Campylobacter canadensis было тесно связано с более высоким индексом массы тела, жировой массой и окружностью талии. В тоже время у женщин более высокая численность трех видов - Prevotella micans, Prevotella brevis и Prevotella sacharolitica в значительной степени определяла более высокий ИМТ, жировую массу и окружность талии, но этого не наблюдалось не у мужчин.    В ходе дальнейшего нецелевого метаболомического анализа, который изучал более широкий спектр метаболических соединений в крови, исследователи обнаружили различия в количестве определенных метаболитов, особенно более высокие уровни биоактивных липидов - фосфолипидов (участвующих в развитии метаболических заболеваний и являющихся критическими модуляторами чувствительности к инсулину) и сфинголипидов (играющих роль в развитии диабета и возникновении сосудистых осложнений) - у участников с высоким индексом массы тела.    "Наши результаты показывают, что дисбаланс различных групп бактерий, вероятно, играет важную роль в возникновении и развитии ожирения, причем со значительными различиями между полами, что может повлиять на метаболизм различных биоактивных молекул, присутствующих в метаболоме, которые влияют на развитие метаболических заболеваний", - говорит ведущий автор исследования Паула Араназ из Центра исследований питания при Университете Наварры в Испании. Она добавляет: "Состав микробиома кишечника, в частности более высокий уровень содержания бактерии Christensenella minuta, как оказалось, защищает от ожирения. В то время как виды, влияющие на риск развития ожирения, по-видимому, различаются между полами, и меры по предотвращению развития микробиома, благоприятного для ожирения, могут быть разными у мужчин и женщин.    "Необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше понять, когда может произойти переход к микробиоте кишечника, благоприятной для ожирения, и, следовательно, правильное время для возможных вмешательств". Она заключает: "Мы надеемся, что это исследование демонстрирует, что использование метагеномики в сочетании с метаболомикой позволяет исследователям с высокой степенью достоверности изучать механизмы, участвующие в развитии метаболических заболеваний, таких как ожирение. Этот новый, более широкий подход может помочь в разработке точных стратегий питания для снижения веса, которые изменяют присутствие определенных штаммов бактерий или уровни биоактивных молекул".    Несмотря на важные выводы, авторы отмечают некоторые ограничения исследования, в том числе небольшой размер выборки (особенно для мужчин) и то, что исследование проводилось в одном районе Испании, а поскольку климат, география, диета и культура, как известно, влияют на микробиом кишечника, полученные результаты не могут быть обобщены на другие популяции.

Klebsiella pneumoniae (Kp) - это неподвижная грамотрицательная бактерия, принадлежащая к семейству Enterobacteriaceae.     В зависимости от патотипа она подразделяется на классическую (c) и гипервирулентную (hv). Термин "гипервирулентная" был впервые введен в 1980-х годах после случаев возникновения абсцессов печени и осложненного септического эндофтальмита на Тайване, вызванных Kp. Однако современное понимание этого заболевания показывает, что классическая и гипервирулентная классификации выходят за рамки различий в зарегистрированных клинических фенотипах. Они также связаны с конкретным географическим распространением, предпочтением клональных групп, резистентностью к антимикробным препаратам и экспрессией факторов вирулентности.    В частности, cKp эндемичны по всему миру, обычно обладают множественной лекарственной резистентностью и ассоциируются с внутрибольничными инфекциями (ВБИ). Среди ВБИ наиболее распространены cKp, относящиеся к клональной группе 258 (CG258), при этом в Северной Америке и Европе преобладают последовательности типа (ST) 258 и ST512, а в Китае и на Тайване - ST11. Однако в других частях Азии, где проводились общенациональные молекулярно-эпидемиологические исследования, сообщалось о большом разнообразии ST среди cKp ВБИ без четкого преобладания ST. С другой стороны, hvKp представляет собой серьезную проблему в Азии, где часто встречаются инфекции, вызванные hvKp.    Эндемичность hvKp в настоящее время ограничивается азиатскими странами, а преобладающими клонами являются CG23 (ST23, ST26, ST57 и ST163), CG65 (ST65 и ST375) и CG86 (ST86). До сих пор большинство hvKp-инфекций являются лекарственно-чувствительными. Наиболее распространенным является ST23, распространенность которой среди больных hvKp составляет 30-85%. Важно отметить, что спорадические случаи ST23 Kp начали появляться в различных частях Европы и Северной Америки, что указывает на возможность расширения эндемичности.    Современное состояние исследований Kp демонстрирует смещение в сторону cKp, при этом больший акцент делается на AMR-природе этого типа штаммов с точки зрения общественного здравоохранения. Это объясняется тем, что большинство hvKp по-прежнему поддаются лечению существующими антибиотиками. Однако все большее беспокойство вызывает конвергенция AMR и гипервирулентности у Kp, которая опосредована вирулентностью или горизонтальным переносом генов резистентности. Это создает значительный риск возникновения вспышек с AMR hvKp, которые являются одновременно патологически агрессивными и трудно поддаются лечению.    Несмотря на растущую распространенность Kp, механизм патогенеза остается неясным как для cKp, так и для hvKp. Наше исследование направлено на выяснение механизма тропизма и патогенеза Kp, который отличает cKp и hvKp на поверхности слизистой оболочки. Мы предполагаем, что поверхность слизистой оболочки хозяина является критической точкой входа патогена и вероятной детерминантой прогрессирования заболевания. Лучшее понимание начала инфекции и патогенности позволит лучше прогнозировать развитие болезни и ее исход. В частности, Kp часто вызывает пневмонию и инфекции мочевыводящих путей, которые связаны с мукозальной системой. Кроме того, было показано, что Kp колонизирует носоглотку и желудочно-кишечный тракт бессимптомных носителей, а развитие клинических форм заболевания оказалось связанным с колонизацией.    Однако последовательность событий, приводящих к развитию инфекции или прогрессированию осложнений в различных слизистых оболочках, остается недостаточно определенной. Существующие исследования в основном сосредоточены на генетическом профилировании факторов вирулентности бактерий и не дают адекватного ответа на этот вопрос. В настоящее время не существует стандартных животных моделей инфекции Kp, которые бы точно имитировали клиническое заболевание. Кроме того, не существует моделей колонизации желудочно-кишечного тракта, в которых можно было бы обнаружить Кр без предварительного лечения антибиотиками или искусственной предварительной обработки бикарбонатом натрия. Поэтому существует настоятельная потребность в системе in vivo, которая могла бы точно моделировать инфекцию Kp в слизистых оболочках и обеспечивала бы сложность взаимодействия хозяина и патогена.    В данном исследовании мы предположили, что cKp и hvKp обладают различным тропизмом к слизистой оболочке, что может определять их различную склонность вызывать осложнения заболевания или устанавливать хроническую колонизацию. Для исследования этого вопроса мы выбрали наиболее распространенные ST258 в США и ST23 в Азии в качестве репрезентативных клонов cKp и hvKp и создали патогенные модели инфекции слизистой оболочки ST258 и ST23, которые не требуют предварительной обработки антибиотиками или инвазивного метода инокуляции. Мы использовали эти модели для определения тропизма бактерий, их распространения и патологии легких. Это позволило понять различия в слизистом патогенезе cKp и hvKp, которые играют решающую роль в патогенности заболевания и могут объяснить различия в клинических проявлениях, наблюдаемые между этими двумя доминирующими клональными группами Kp.    Целью данного исследования было создание моделей симптоматических инфекций слизистых оболочек у мышей, зеркально отражающих естественные инфекции у человека, для более глубокого понимания патогенеза Kp в слизистых оболочках. Мы показали, что cKp реплицируется в носовой полости, а не в легких, и это раннее инфекционное событие имеет решающее значение для установления хронической колонизации в толстой и прямой кишке. Напротив, hvKp реплицируется непосредственно в легких до летальной бактериальной нагрузки, а раннее инфицирование пищевода поддерживает переходную колонизацию в подвздошной и толстой кишке.    В данном исследовании мы разработали модель in vivo, которая проясняет, как различия в тропизме Kp отвечают за вирулентность и фенотип заболевания у cKp и hvKp, обеспечив основу для дальнейшего изучения.