Microbiota intestinala este un set de bacterii si virusi care traiesc in interiorul intestinului. Microbiota indeplineste o varietate de functii, inclusiv digerarea alimentelor si protejarea impotriva agentilor patogeni specifici.
Exista mai multe lucruri care pot perturba microbiota intestinala, inclusiv dieta, consumul de alcool, antibioticele si bolile inflamatorii intestinale. Acestea provoaca dezechilibre, cunoscute sub numele de „disbioza”, care, la randul lor, sunt asociate cu o gama larga de boli cronice.
In ultimul deceniu, rezultatele a sute de studii pe modele animale au sugerat ca disbioza intestinala poate juca un rol in mai multe tulburari metabolice. In plus, la rozatoare, implantarea anumitor bacterii ar putea influenta greutatea si profilul metabolic. In plus, transferul microbiotei intestinale de la un soarece subtire la un soarece greu ii permite sa piarda in greutate. Este prea frumos pentru a fi adevarat?
Respectiv student si profesor titular la Departamentul de Medicina de la Universitatea Laval, scopul nostru este de a identifica noi tinte terapeutice pentru bolile cronice si speranta de viata sanatoasa, folosind o abordare bazata pe epidemiologia genetica. Acest scurt articol isi propune sa rezuma si sa contextualizeze activitatea noastra recenta de cercetare asupra microbiotei intestinale.
Importanta unei legaturi cauzale
Oamenii de stiinta au sugerat ca consumul anumitor alimente, cum ar fi fibrele alimentare, fructele bogate in antioxidanti si carnea rosie, poate avea un efect asupra microbiotei intestinale. Unii chiar sugereaza ca microbiota ar putea deveni o tinta terapeutica pentru prevenirea sau tratamentul anumitor boli cronice.
Microbiota intestinala este ansamblul bacteriilor si virusilor din intestinul nostru. Este implicat in diverse functii, precum digestia alimentelor si protectia impotriva anumitor agenti patogeni.
Pentru ca microbiota sa devina o tinta terapeutica de interes, este esential sa se stabileasca o legatura cauzala intre caracteristicile microbiotei intestinale si bolile cronice. O legatura cauzala sugereaza ca modificarea microbiotei ar reduce riscul de a dezvolta o boala. Cu toate acestea, in timp ce mai multe studii observationale (neexperimentale) la oameni au identificat asocieri statistice intre diferiti markeri ai microbiotei intestinale si bolile cronice, cauzalitatea nu a fost clar stabilita.
De exemplu, nu se stie daca disbioza intestinala este cauza sau consecinta bolii (cauzatie inversa). De asemenea, nu se stie daca ambii sunt influentati de alti factori „de confuzie” care sunt asociati atat cu microbiota intestinala, cat si cu bolile cronice. S-ar putea gandi, de exemplu, la calitatea dietei noastre, la greutatea noastra sau la consumul nostru de alcool.
Deci, scopul muncii noastre a fost de a determina daca exista o relatie directa si cauzala intre microbiota intestinala si markerii metabolici, cum ar fi greutatea, opt boli cronice si longevitatea umana, folosind o abordare genetica numita randomizare mendeliana.
Puterea datelor genetice
Randomizarea mendeliana incearca sa stabileasca legaturi cauzale din datele genetice. Pentru a face acest lucru, randomizarea mendeliana utilizeaza variante genetice (modificari frecvente ale secventei noastre genomului numite polimorfisme de nucleotide) care sunt puternic asociate cu un factor de risc (microbiota intestinala), pentru a stabili o legatura cauzala cu o variabila dependenta (markeri de sanatate si boli), ca descris intr-un articol recent. Deoarece variatiile genomului nostru sunt stabilite in momentul formarii embrionului si raman stabile pe tot parcursul vietii noastre, acest experiment natural de randomizare nu este supus unei partiniri de cauzalitate inversa, deoarece prezenta bolii nu influenteaza codul nostru genetic. De asemenea, nu este supus efectului factorilor de confuzie, deoarece variatiile genetice utilizate sunt asociate in mod specific cu caracteristicile microbiotei intestinale.
Am inclus date genetice de la zeci de mii de indivizi din mai multe cohorte. Am identificat variante genetice asociate cu 10 metaboliti fecali si sanguini. Metabolitii inclusi sunt molecule mici produse de microbiota intestinala care au fost anterior asociati cu disbioza intestinala si anumite boli. De asemenea, am identificat variante genetice ale zeci de taxoni microbieni (de exemplu, o specie, un gen sau o familie de bacterii). Am studiat noua trasaturi cardiometabolice (greutate, tensiune arteriala, lipide din sange, insulina etc.) precum si opt boli cronice: boala Alzheimer, depresia, diabetul de tip 2, boala ficatului gras, boala aterosclerotica a arterei coronariene, accidentul vascular cerebral, osteoporoza si insuficienta renala. . De asemenea, am studiat efectul acestor factori asociati cu microbiota intestinala asupra sperantei de viata sanatoase si longevitatii.
Am emis ipoteza ca, in lumina datelor publicate anterior, ar fi dezvaluita o legatura cauzala intre disbioza intestinala si bolile cronice asociate cu imbatranirea.
Cu toate acestea, contrar ipotezei noastre, aceasta analiza de randomizare mendeliana nu a aratat efecte semnificative ale microbiotei intestinale asupra factorilor metabolici si a bolilor cronice. Sapte asocieri intre anumiti parametri microbieni si bolile cronice asociate cu imbatranirea par a fi potential cauzale, dar efectul lor este mic si nu putem exclude posibilitatea ca aceste asocieri sa fi avut loc intamplator. In general, rezultatele ofera putin sprijin pentru ipoteza ca microbiota intestinala are un efect semnificativ asupra greutatii noastre, metabolismului si riscului de a dezvolta boli cronice.
Rezultate care necesita prudenta
Aceste rezultate sugereaza ca asociatiile observate anterior pot sa nu fie cauzale. Asociatiile ar putea fi explicate prin boli in sine (prejudecata de cauzalitate inversa) sau prin factori de confuzie (prejudecata de confuzie) cum ar fi dieta, medicamentele, fumatul, sanatatea metabolica sau altele. Cu toate acestea, aceste constatari sunt in concordanta cu rezultatele a patru studii clinice randomizate recente care arata ca transferul microbiotei intestinale de la persoanele slabe la cele grele nu duce la nicio pierdere in greutate sau o imbunatatire semnificativa a profilului metabolic.
Randomizarea mendeliana este o metoda care are mai multe avantaje fata de studiile observationale. Cu toate acestea, aceste rezultate trebuie contextualizate. Este cu totul posibil ca parametrii genetici pe care i-am folosit pentru a prezice metabolitii si speciile microbiene asociate cu disbioza intestinala sa nu captureze pe deplin complexitatea microbiotei intestinale. Acest lucru ne-ar diminua capacitatea de a identifica asocieri semnificative. Prin urmare, vor fi necesare studii cu dimensiuni mai mari ale esantioanelor si o mai buna caracterizare a microbiotei intestinale si a metabolitilor sai pentru a determina daca anumite bacterii intestinale joaca un rol cheie in etiologia (studiul cauzelor) bolilor cronice si longevitatii.
Desi impactul disbiozei intestinale asupra bolilor cronice pare a fi limitat, sanatatea intestinala este importanta pentru alte aspecte ale sanatatii umane. De exemplu, microbiota impiedica alte bacterii daunatoare sa ne colonizeze intestinul. In plus, ne permite sa digeram anumiti nutrienti (de exemplu, fibrele alimentare) care altfel ar fi respinse de corpul nostru.
Terapiile care moduleaza microbiota intestinala au fost recent aprobate de autoritatile sanitare din SUA pentru prevenirea infectiilor cu C. difficile (o bacterie care provoaca diaree si alte boli intestinale grave). Rezultatele noastre, impreuna cu rezultatele din studiile clinice mai putin predispuse la inversarea cauzalitatii si a partinirii confuze, nu sustin, totusi, un efect semnificativ al disbiozei intestinale asupra bolilor cronice.
Aceste rezultate sustin concluzia ca potentialul microbiotei ca tinta terapeutica pentru bolile cronice este, in prezent, scazut. Indemnam profesionistii din domeniul sanatatii si publicul larg sa fie precauti cu privire la testele de diagnosticare bazate pe microbiota intestinala pentru a diagnostica problemele de sanatate care nu sunt validate de autoritatile sanitare relevante.
Cel mai important, indemnam profesionistii din domeniul sanatatii sa evite sa recomande interventii specifice bazate pe simplul fapt ca acestea ar influenta parametrii microbiotei intestinale.