Используя сложный анализ ДНК для сравнения кишечных бактерий из образцов фекалий пациентов с ревматоидным артритом и здоровых людей, исследователи обнаружили, что P. copri чаще встречается у пациентов с впервые диагностированным ревматоидным артритом, чем у здоровых людей или пациентов с хроническим ревматоидным артритом. Более того, чрезмерный рост P. copri был связан с меньшим количеством полезных кишечных бактерий, принадлежащих к роду Bacteroides.
«Исследования на моделях грызунов ясно показали, что кишечная микробиота вносит значительный вклад в причинность системных аутоиммунных заболеваний», — говорит Дэн Р. Литтман, доктор медицинских наук, профессор патологии и микробиологии Хелен Л. и Мартин С. Киммел и доктор Ховард. Исследователь Медицинского института Хьюза.«Наши собственные результаты в исследованиях на мышах побудили нас внимательнее присмотреться к пациентам с ревматоидным артритом, и мы обнаружили эту замечательную и удивительную ассоциацию», — говорит доктор Литтман, чья лаборатория фундаментальных наук в Институте биомолекулярной медицины Скирбола Медицинской школы Нью-Йоркского университета сотрудничала. с клиническими исследователями во главе со Стивеном Абрамсоном, доктором медицины, старшим вице-президентом и заместителем декана по образованию, преподавательскому составу и академическим вопросам; профессор внутренней медицины имени Фредерика Х. Кинга; заведующий кафедрой медицины; и профессор медицины и патологии Медицинской школы Нью-Йоркского университета.
«Однако на данном этапе мы не можем заключить, что существует причинная связь между обилием P. copri и началом ревматоидного артрита», — говорит д-р Литтман. «Мы разрабатываем новые инструменты, которые, надеюсь, позволят нам задать вопрос, так ли это на самом деле».Новые результаты, опубликованные сегодня в журнале с открытым доступом eLife, были вдохновлены предыдущими исследованиями в лаборатории доктора Литтмана, проведенными в сотрудничестве с исследователями Гарвардской медицинской школы, с использованием мышей, генетически предрасположенных к ревматоидному артриту, которые сопротивляются болезни, если содержатся в стерильных условиях. но проявляют признаки воспаления суставов при контакте с доброкачественными кишечными бактериями, известными как сегментированные нитчатые бактерии.
Ревматоидный артрит, аутоиммунное заболевание, поражающее ткани суставов и вызывающее болезненную, часто изнурительную скованность и отек, поражает 1,3 миллиона американцев. Он поражает вдвое больше женщин, чем мужчин, и его причина остается неизвестной, хотя считается, что генетические факторы и факторы окружающей среды играют определенную роль.В кишечнике человека обитают сотни видов полезных бактерий, в том числе P. copri, которые ферментируют непереваренные углеводы, питая организм и сдерживая вредные бактерии.
Иммунная система, настроенная противостоять чужеродным микробам, обладает исключительной способностью отличать доброкачественные или полезные бактерии от патогенных. Однако эта способность может быть нарушена, когда микробная экосистема кишечника выходит из равновесия.«Экспансия P. copri в кишечной микробиоте усугубляет воспаление толстой кишки на моделях мышей и может дать представление о системном аутоиммунном ответе, наблюдаемом при ревматоидном артрите», — говорит Рэнди С. Лонгман, доктор медицины, доктор философии, научный сотрудник доктора Литтмана. лаборатория и гастроэнтеролог Weill-Cornell, а также автор нового исследования. По его словам, остается неясным, как именно это расширение связано с болезнями даже на животных моделях.
Исследователи говорят, что почему рост P. copri, похоже, ускоряется у недавно диагностированных пациентов с ревматоидным артритом, также неясно. Оба фактора окружающей среды, такие как диета и генетические факторы, могут сдвигать популяции бактерий в кишечнике, что может вызвать системную аутоиммунную атаку. Загадочности усугубляет то, что P. copri, извлеченный из образцов стула недавно диагностированных пациентов, генетически отличается от P. copri, обнаруженного у здоровых людей, как выяснили исследователи.
Чтобы определить, коррелируют ли определенные виды бактерий с ревматоидным артритом, исследователи секвенировали так называемый ген 16S на 44 образцах фекальной ДНК от недавно диагностированных пациентов с ревматоидным артритом до иммуносупрессивного лечения; 26 образцов от пациентов с хроническим ревматоидным артритом; 16 образцов от пациентов с псориатическим артритом (характеризующимся красной шелушащейся кожей в сочетании с воспалением суставов); и 28 образцов от здоровых людей.Семьдесят пять процентов образцов стула от пациентов, у которых впервые был диагностирован ревматоидный артрит, содержали P. copri по сравнению с 21,4% образцов от здоровых людей; 11,5% от хронических пациентов, проходящих лечение; и 37,5% от пациентов с псориатическим артритом.Ревматоидный артрит лечится рядом лекарств, включая антибиотики, противовоспалительные препараты, такие как стероиды, и иммуносупрессивные препараты, которые подавляют иммунные реакции.
Мало что известно о том, как эти лекарства влияют на кишечные бактерии. Это последнее исследование предлагает важный ключ к разгадке, показывающий, что пролеченные пациенты с хроническим ревматоидным артритом несут меньшие популяции P. copri. «Возможно, определенные методы лечения помогают стабилизировать баланс бактерий в кишечнике», — говорит Хосе У. Шер, доктор медицины, директор Центра микробиома ревматологии и аутоиммунитета при больнице болезней суставов Медицинского центра Нью-Йоркского университета в Лангоне, а также автор новое исследование. «Или может быть, что определенные кишечные бактерии способствуют воспалению».
Исследователи планируют проверить свои результаты в регионах за пределами Нью-Йорка, поскольку флора кишечника может варьироваться в зависимости от географических регионов, и исследовать, можно ли использовать флору кишечника в качестве биологического маркера для руководства лечением. «Мы хотим знать, реагируют ли люди с определенными популяциями кишечных бактерий на определенное лечение лучше, чем на другие», — говорит доктор Шер. Наконец, они надеются изучить людей до того, как у них разовьется ревматоидный артрит, чтобы выяснить, является ли чрезмерный рост P. copri причиной или результатом аутоиммунных атак.