Cercetătorii explorează legătura cauzală între disbioza intestinală și bolile cronice

În condiții fiziologice normale, microbiota intestinală este dominată de comunități bacteriene benefice, însă infecțiile și inflamația intestinală pot crește abundența comunităților bacteriene patogene. De exemplu, inflamația intestinală inducă creșterea Salmonella Typhimurium, care utilizează acceptori de electroni respiratori derivați din gazdă, precum tetrathionatul și nitratul. Un articol publicat în PNAS discută cauzele ecologice ale disbiozei intestinale și efectele acesteia asupra bolilor umane.
Analiza combinată a geneticii bacteriene și a gazdei a evidențiat cum acceptorii de electroni derivați din gazdă, cum ar fi tetrathionatul și nitratul, facilitează creșterea patogenilor în microbiota intestinală. De asemenea, colita patogen-indusă crește difuzia oxigenului derivat din gazdă în intestin, conducând la pierderea anaerobiozei și favorizând creșterea patogenilor prin respirație aerobă.

Studiul indică faptul că disbioza indusă de colita ulcerativă este caracterizată printr-o abundență crescută a Gammaproteobacteriilor și o reducere a Clostridiilor. Observațiile clinice și experimentale sugerează că disponibilitatea crescută a acceptorilor de electroni respiratori derivați din gazdă este o cauză ecologică a disbiozei intestinale în colita ulcerativă.

În ceea ce privește legătura dintre terapia cu antibiotice și disbioza intestinală, se indică faptul că epuizarea acidelor grase cu lanț scurt produse de microbiota intestinală, indusă de antibiotice, cauzează reprogramarea metabolică a celulelor epiteliale intestinale, crescând disponibilitatea oxigenului și azotului derivat din gazdă în intestin. Aceasta este asociată cu o abundență crescută a Escherichia coli patogene în timpul terapiei cu antibiotice.

Articolul mai arată că patofiziologia multor boli cronice este asociată cu schimbări în compoziția și activitatea microbiotei intestinale în timpul disbiozei. De exemplu, în boala inflamatorie intestinală, disbioza se caracterizează printr-o abundență crescută a Enterobacteriaceae pro-inflamatorii. De asemenea, s-a constatat că disbioza declanșează tumorigeneza microbiotei intestinale prin creșterea specifică a abundenței Escherichia coli producător de colibactin, un genotoxin implicat în declanșarea mutațiilor oncogene la pacienții cu cancer colorectal.

În ceea ce privește metabolismul microbian în timpul disbiozei, trimetilamina (TMA), un metabolit dăunător produs de microbiota intestinală în timpul catabolismului nutrienților derivați din carne roșie precum colina și carnitina, este absorbită și metabolizată de gazdă pentru a produce trimetilamină-N-oxid (TMAO). TMAO este un toxin uremic, iar pacienții cu boli cardiovasculare, boli renale cronice și diabet de tip 2 prezintă niveluri plasmatice ridicate de TMAO. Inhibarea țintită a producerii de TMA induse de microbiotă a fost găsită pentru a atenua ateroscleroza și bolile renale cronice la șoareci, subliniind legătura cauzală între metaboliții derivați din microbiota intestinală și morbiditatea și mortalitatea umană.

În concluzie, articolul descrie cum disponibilitatea crescută a acceptorilor de electroni respiratori derivați din gazdă poate schimba compoziția și funcția microbiotei intestinale prin controlul resurselor de creștere microbiană.

sursa: News Medical
foto: Kateryna Kon / Shutterstock