Αίμα μικρόβιο έντερο: Εδώ και αρκετά χρόνια, επιστήμονες παγκοσμίως διερευνούν το βαθμό στον οποίο οι μικροοργανισμοί που ζουν μέσα και πάνω στο ανθρώπινο σώμα επηρεάζουν τις κεντρικές διαδικασίες ζωής και, επομένως, την υγεία και τις ασθένειες. Σήμερα υποθέτουν ότι υπάρχει μια σχέση μεταξύ του συνόλου του μικροβιακού αποικισμού στο ανθρώπινο σώμα, που ονομάζεται μικρόβιο, και της ανάπτυξης ασθενειών. Η χρόνια φλεγμονώδης νόσος του εντέρου (CIBD) υποπτεύεται ότι συνδέεται στενά με τη σύνθεση και (im-) ισορροπία του εντερικού μικροβίου. Ωστόσο, η αιτιώδης σχέση μεταξύ του μικροβίου και της ανάπτυξης ασθένειας και καθοριστικών παραγόντων της σύνθεσης του μικροβίου στο άτομο εξακολουθεί να είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητη.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Kiel έχουν τώρα διερευνήσει πιθανές επιδράσεις της γενετικής, δηλαδή μεμονωμένες γενετικές πληροφορίες για τον άνθρωπο, στη σύνθεση του μικροβίου. Για το σκοπό αυτό, έχουν πραγματοποιήσει μια μελέτη μεγάλης κλίμακας γονιδιώματος με δεδομένα από περίπου 9.000 άτομα δοκιμών σε αναζήτηση συνδέσεων μεταξύ γενετικής και αποικιστικών μικροοργανισμών. Μεταξύ άλλων, η ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Κλινικής Μοριακής Βιολογίας (ΙΚΜΒ) με επικεφαλής τον καθηγητή Andre Franke βρίσκει μια άγνωστη προηγουμένως σχέση μεταξύ γενετικών παραλλαγών που ευθύνονται για τον τύπο του αίματος και της εμφάνισης και της συχνότητας ορισμένων τύπων βακτηρίων. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους σήμερα στο περιοδικό Nature Genetics.
Η ατομική γενετική σύνθεση επηρεάζει το μικρόβιο
Η νέα δημοσίευση βασίζεται σε πληροφορίες από μια μικρότερη μελέτη που βρήκε πρώτες ενδείξεις για την επίδραση των γενετικών παραλλαγών στο εντερικό μικρόβιο. Οι επιστήμονες κατάφεραν τώρα να αναλύσουν δείγματα εντερικών μικροβίων από πέντε εκτεταμένες κοόρτες από τρεις γερμανικές τοποθεσίες – κυρίως το Kiel, το Augsburg και το Greifswald – και κατά συνέπεια μπορούσαν να πραγματοποιήσουν τη μεγαλύτερη λεγόμενη μελέτη σύνδεσης σε ολόκληρο το γονιδίωμα (GWAS) στη Γερμανία. Στη διαδικασία αυτή, η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε 38 εντυπωσιακούς λεγόμενους γενετικούς τόπους, δηλαδή τις φυσικές θέσεις μεμονωμένων γονιδίων μέσα στις γενικές γενετικές πληροφορίες, οι οποίες υποδηλώνουν μια σχέση μεταξύ μεμονωμένης γενετικής και της σύνθεσης του μικροβίου.
«Κάναμε την πιο ενδιαφέρουσα παρατήρηση στο πλαίσιο των γενετικών παραγόντων που είναι υπεύθυνοι για την έκφραση των αντιγόνων της ομάδας αίματος στον άνθρωπο», τονίζει ο πρώτος συγγραφέας Dr. Malte Rühlemann, επιστήμονας στο IKMB και μέλος του CRC 1182. «Αυτά τα γονίδια είναι υπεύθυνα για το σύστημα ομάδας αίματος ΑΒΟ καθορίζει σε ποιον τύπο αίματος ανήκει ένα άτομο. Σε μερικούς ανθρώπους, τα λεγόμενα «εκκριτικά», αυτά τα αντιγόνα της ομάδας αίματος δεν σχηματίζονται μόνο στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων, αλλά απελευθερώνονται επίσης στο έντερο. Πρόκειται κυρίως για υπολείμματα ζάχαρης, τα οποία πιθανώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας από ορισμένα βακτήρια της ομάδας Bacteroides, καθιστώντας αυτά συμβαίνουν συχνότερα. Ιδιαίτερα σε άτομα με ομάδες αίματος Α, ΑΒ ή Β, αυτός ο μηχανισμός φαίνεται λοιπόν να προάγει άμεσα την εμφάνιση αυτών των βακτηρίων στο ανθρώπινο έντερο », συνεχίζει ο Rühlemann.
Αυτή η συσχέτιση έχει δυνητικά μεγάλη σημασία για την υγεία, διότι σε περίπου 20% του παγκόσμιου πληθυσμού που ανήκει στην ομάδα των «μη-εκκριτών» καθώς και σε άτομα με ομάδα αίματος 0, αυτά τα σύνθετα σάκχαρα δεν εκκρίνονται, οδηγώντας κατά συνέπεια σε μια απόκλιση μικροβιακή σύνθεση στο έντερο. «Αυτοί οι μεταβολίτες φαίνεται να είναι σημαντικά μόρια στην αλληλεπίδραση μεταξύ ξενιστή και διαφόρων μικροοργανισμών», εξηγεί ο Rühlemann, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής στο σύμπλεγμα «Ακριβής ιατρική σε χρόνια φλεγμονή» (PMI). “Προηγούμενες μελέτες θα μπορούσαν να δείξουν ότι τα άτομα χωρίς αυτό το μονοπάτι έκκρισης προστατεύονται καλύτερα από μολύνσεις από νοροϊούς, για παράδειγμα”, συνέχισε ο Rühlemann. Στην ομάδα εργασίας του CRC1182 μέλος και συν-συγγραφέας καθηγητής John Baines στο Ινστιτούτο Πειραματικής Ιατρικής του Πανεπιστημίου Kiel, αυτές οι μεταβολικές οδοί έχουν ερευνηθεί εντατικά για αρκετά χρόνια.
Το παράδειγμα απεικονίζει τις επιδράσεις που έχει η μεμονωμένη γενετική παραλλαγή στον ανθρώπινο μεταβολισμό και έτσι μπορεί να βοηθήσει στον προσδιορισμό της σύνθεσης του μικροβίου. Στο μέλλον, οι ερευνητές προσπαθούν να κατανοήσουν καλύτερα τους μηχανισμούς στους οποίους βασίζεται αυτή η αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπων και μικροοργανισμών. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, τα νέα αποτελέσματα της ερευνητικής ομάδας του Kiel παρέχουν περαιτέρω εξηγήσεις για το σχηματισμό του ανθρώπινου μικροβίου στο σύνολό του: εκτός από τις περιβαλλοντικές και διατροφικές επιδράσεις, η γενετική του ανθρώπινου ξενιστή είναι προφανώς επίσης ένας κεντρικός παράγοντας που επηρεάζει το βακτήριο αποικισμός του σώματος. Έτσι, το μικρόβιο θα ήταν κάτι περισσότερο από μια τυχαία συλλογή μικροοργανισμών διαθέσιμων στο περιβάλλον.