Oamenii de știință au identificat un grup ascuns de bacterii intestinale care pare a fi strâns legat de sănătatea generală la nivel mondial. Descoperirea ar putea ajuta la definirea aspectului unui microbiom sănătos și ar putea duce la probiotice mai țintite în viitor.
Un studiu internațional amplu, condus de cercetători de la Universitatea din Cambridge, a identificat un grup puțin cunoscut de bacterii intestinale care apar mult mai des la persoanele sănătoase. Grupul, numit CAG-170, a fost găsit în mod constant la niveluri mai ridicate la persoanele fără boli cronice.
CAG-170 este cunoscut doar prin semnătura sa genetică. Oamenii de știință nu au putut cultiva majoritatea acestor bacterii în laborator, ceea ce le-a făcut dificil de studiat direct. Folosind tehnici computaționale avansate, echipa a căutat amprenta genetică a CAG-170 în probe de microbiom intestinal de la peste 11.000 de persoane din 39 de țări. Modelul a fost clar. Persoanele sănătoase aveau mai multe dintre aceste bacterii decât persoanele cu afecțiuni precum boala inflamatorie intestinală, obezitate și sindromul de oboseală cronică.
Analize genetice suplimentare au arătat că CAG-170 are capacitatea de a produce cantități mari de vitamina B12. De asemenea, transportă enzime care ajută la descompunerea carbohidraților, a zaharurilor și a fibrelor din intestin. Cercetătorii cred că vitamina B12 produsă de CAG-170 susține probabil alte bacterii intestinale benefice, mai degrabă decât să aducă beneficii directe persoanei care o găzduiește. Cu alte cuvinte, acești microbi pot ajuta la menținerea echilibrului în cadrul ecosistemului intestinal mai larg.
Constatările sugerează că CAG-170 ar putea servi în cele din urmă ca un marker al sănătății microbiomului intestinal. De asemenea, indică posibilitatea dezvoltării de probiotice concepute special pentru a menține niveluri sănătoase de CAG-170.
Dr. Alexandre Almeida, cercetător în cadrul Departamentului de Medicină Veterinară al Universității din Cambridge, care a condus studiul, a declarat: „Munca noastră a dezvăluit că bacteriile CAG-170 - parte a „microbiomului ascuns” - par a fi actori cheie în sănătatea umană, probabil ajutându-ne să digerăm componentele principale ale alimentelor noastre și menținând funcționarea lină a întregului microbiom.”
El a adăugat: „Ne-am uitat la microbii intestinali ai mii de persoane din 39 de țări și 13 boli diferite, inclusiv boala Crohn și obezitatea. Am constatat în mod constant că persoanele cu aceste boli aveau niveluri mai scăzute de bacterii CAG-170 în intestin.”
Studiul a fost publicat în jurnalul Cell Host & Microbe.
Explorarea „Microbiomului Ascuns”
Această cercetare se bazează pe efortul anterior al lui Almeida de a asambla o bibliotecă de referință detaliată a genomurilor microbiene găsite în intestinul uman. Această resursă, cunoscută sub numele de „Catalogul Unificat al Genomului Gastrointestinal Uman”, cartografiază planurile genetice ale microbilor care trăiesc în interiorul nostru. Pentru a crea catalogul, Almeida a folosit o tehnică numită „metagenomică”, care implică analizarea întregului ADN microbian dintr-o probă intestinală simultan și apoi separarea acestuia în specii individuale.
Munca a identificat peste 4.600 de specii bacteriene care trăiesc în intestin. Remarcabil, peste 3.000 dintre acestea nu fuseseră documentate niciodată acolo, subliniind cât de mult din microbiom rămâne neexplorat. Catalogul oferă genomuri de referință pentru fiecare specie, inclusiv CAG-170. Aceste referințe acționează ca amprente genetice care permit cercetătorilor să detecteze microbi specifici în alte probe intestinale.
„Munca noastră anterioară a dezvăluit că aproximativ două treimi din speciile din microbiomul nostru intestinal erau necunoscute anterior. Nimeni nu știa ce fac acolo - și acum am descoperit că unele dintre acestea sunt o componentă fundamentală și subapreciată a sănătății umane”, a spus Almeida.
Trei analize independente confirmă legătura
Echipa a analizat peste 11.000 de probe de microbiom intestinal de la persoane care locuiesc în principal în Europa, America de Nord și Asia. Setul de date a inclus persoane sănătoase, precum și persoane diagnosticate cu 13 boli diferite, inclusiv boala Crohn, cancerul colorectal, boala Parkinson și scleroza multiplă.
Prin compararea fiecărei probe cu Catalogul Unificat al Genomului Gastrointestinal Uman, cercetătorii au descoperit că CAG-170 s-a remarcat ca grupul din cadrul „microbiomului ascuns” cel mai puternic asociat cu o stare bună de sănătate. Acest model a fost consecvent în toate țările.
Într-o a doua analiză, oamenii de știință au examinat compoziția completă a microbiomului intestinal a peste 6.000 de persoane sănătoase pentru a identifica speciile care păreau cele mai capabile să stabilizeze ecosistemul intestinal. Încă o dată, CAG-170 s-a clasat drept grupul cel mai constant legat de sănătate.
O a treia analiză s-a concentrat pe persoanele cu disbioză, o afecțiune în care microbiomul intestinal devine dezechilibrat. Nivelurile mai scăzute de CAG-170 au fost asociate cu o probabilitate mai mare de disbioză. Acest dezechilibru a fost legat de afecțiuni pe termen lung, cum ar fi sindromul colonului iritabil, artrita reumatoidă, anxietatea și depresia.
Implicații pentru viitoarele probiotice
Intestinul uman conține miliarde de bacterii care reprezintă aproximativ 4.600 de specii. Deși amestecul microbian al fiecărei persoane este unic, obiectivul general al microbiomului este același: să ajute organismul să funcționeze corect. Cercetătorii speră că, definind mai bine aspectul unui microbiom sănătos, pot identifica modul în care se schimbă în boală și potențial pot restabili echilibrul.
Probioticele personalizate sunt o abordare posibilă, iar acest studiu reprezintă un pas important în această direcție.
„Industria probioticelor nu a ținut cu adevărat pasul cu cercetarea microbiomului intestinal - oamenii încă folosesc aceleași specii de probiotice care erau folosite cu zeci de ani în urmă. Acum descoperim noi grupuri de bacterii, cum ar fi CAG-170, cu legături importante cu sănătatea noastră, iar probioticele care vizează sprijinirea lor ar putea avea un beneficiu mult mai mare pentru sănătate”, a spus Almeida.
Până acum, o mare parte din cercetarea microbiomului s-a concentrat pe bacteriile care pot fi cultivate și studiate în laborator. Majoritatea bacteriilor CAG-170 nu pot fi încă cultivate în acest fel. Oamenii de știință vor trebui să dezvolte noi metode pentru a le crește și testa înainte ca aceste constatări să poată duce la potențiale noi terapii.