Анорексия, расстройство, связанное с нарушением питания, стало причиной значительной смертности, особенно среди женщин. Однако методов лечения, основанных на научных доказательствах, недостаточно. Патогенез, вероятно, включает несколько экологических и генетических факторов. В исследованиях сообщалось о дисбиозе кишечных микроорганизмов у лиц, страдающих анорексией. Однако данные были получены из небольших выборок, и изменения микробного состава на уровне рода были проанализированы с помощью ампликонного секвенирования.
Об исследовании
В настоящем исследовании исследователи оценили связь между кишечным микробиомом и AN. Команда провела метаболомический и метагеномный анализы shotgun на образцах сыворотки и кала, соответственно, которые были получены от женщин с АН (n= 77) и здоровых контрольных групп, соответствующих возрасту и полу (n= 70). Кроме того, фекальный микробиом был пересажен от больных нервной анорексией мышам, которых кормили диетами с ограниченным количеством калорий в течение трех недель, чтобы имитировать пищевое поведение для анализа in vivo.
Кроме того, команда исследовала причинно-следственные связи in silico с помощью двунаправленного медиационного анализа. Кишечный микробиом был проанализирован на функциональном, таксономическом и генетическом уровнях.
Команда использовала опросник eating disorder inventory-3 (EDI-3) для оценки пищевого поведения, а резистентность к инсулину оценивалась с помощью инструмента homoeostatic model assessment for insulin resistance (HOMA-IR). Команда исследовала ковариации между численностью бактерий на уровне видов и родов и клиническими переменными для случаев и контроля. Было выполнено моделирование линейной регрессии с поправкой на такие факторы, как возраст, статус курения, лекарственные препараты и индекс массы тела (ИМТ).
Далее команда оценила динамику роста кишечных бактерий, рассчитав соотношение пика к спаду (PTR) с использованием метагеномного набора данных. Функциональные модули кишечных бактерий были идентифицированы с использованием модулей «кишечно-мозговой» (GBM) и «кишечный метаболический модуль» (GMMS). Различия в бактериальной геномике были исследованы на основе канберрской дистанции профилей структурных вариантов бактерий.
Результаты
Несколько бактериальных организмов (включая Clostridium) были изменены у лиц с нервной анорексией и были связаны с оценкой психического благополучия и пищевого поведения. Модули бактериального функционального типа, связанные с деградацией нейротрансмиттеров, были обогащены у пациентов с нервной анорексией. Кроме того, несколько структурных вариантов (SVS) в бактериальных организмах были связаны с метаболическими характеристиками нервной анорексии.
Лейцин сыворотки, опосредованный влиянием B. vulgatus, влияет на гомеостаз глюкозы. Мыши, получавшие фекальные трансплантаты отдельных особей, изначально теряли больше веса с более медленным увеличением веса со временем, чем мыши, получавшие фекальные трансплантаты контрольных особей. Открытие было связано с более высокими уровнями генов, подавляющих аппетит в гипоталамусе, и генов, связанных с термогенезом, в жировых тканях мышей, получавших фекальные трансплантаты от людей с анорексией.
Полученные данные указывают на вероятную роль кишечного микробиома в связанных с этим изменениях, касающихся чувства сытости и метаболизма вторичных желчных кислот.
Кроме того, у лиц, страдающих анорексией, был изменен виром кишечника, в том числе снижены бактериально-вирусные взаимодействия, из-за ослабленных взаимодействий вирусов с бактериями, продуцирующими короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), включая Roseburia inulinivorans, Roseburia hominis и Faecalibacterium prausnitzii.
Основываясь на результатах исследования, нарушения в работе кишечной микробиоты могут способствовать патогенезу AN.