پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

 محققان موسسه بیولوژی سیستمی دریافته اند که میکروبیوم روده تا حدی مسئول تفاوت در متابولیت های خون در گردش در بین افراد است.  این تیم تنوع متابولیت های پلاسما را در بیش از 1500 فرد مورد مطالعه قرار دادند که داده های ژنومی و متابولومیک جفتی برای آنها در دسترس بود.  نتایج نشان داد که تقریباً دو سوم از بیش از 900 متابولیت خون تا حد زیادی با ژنتیک یا میکروبیوم روده مرتبط بودند و 70 درصد از این ارتباط ها صرفاً توسط میکروبیوم هدایت می شد.

 محققان پیشنهاد کردند که این یافته ها به توسعه مستقیم مداخلات هدفمند در آینده کمک می کند که برای تغییر ترکیب متابولوم خون انسان طراحی شده اند.  اندرو ماگیس، دکترا، که نویسنده همکار مقاله منتشر شده این تیم است، گفت: «درک عمیقتر از عوامل تعیینکننده متابولوم خون، پنجرهای را در اختیار ما قرار می دهد که چگونه این سطوح متابولیت در گردش را میتوان مهندسی و برای سلامتی بهینه کرد. درک اینکه کدام مولکول های کوچک در گردش عمدتاً تحت کنترل میزبان در مقابل میکروبیوم قرار میگیرند، به هدایت مداخلات طراحی شده برای پیشگیری و/یا درمان طیف وسیعی از بیماریها کمک میکند.

 دکتر شان گیبونز، یکی از اعضای هیئت علمی ISB اضافه کرد: «ما می دانیم که تغییرات فرد به فرد در متابولوم خون - مولکول های کوچک موجود در جریان خون که می توانند با تمام سیستم های بدن ما تعامل داشته باشند - می تواند چیزهای زیادی به ما بگوید.  وضعیت سلامت و بیماری  پی بردن به اینکه چه چیزی بر این تنوع حاکم است یک گام ضروری است که ما را به رویکردهای دقیق مراقبت های بهداشتی نزدیکتر می کند.  گیبونز یکی از نویسندگان مقاله پژوهشی است که با عنوان "تقابل ژنوم و میکروبیوم بینشی در مورد عوامل تعیین کننده متابولوم خون انسان فراهم می کند." منتشر شد.

 نویسندگان خاطرنشان کردند که متابولوم خون انسان با ترکیبی از عوامل درونی و بیرونی شکل میگیرد و منبع اصلی برای متابولیسم انسان است.  ترکیب مخزن متابولیت پلاسما تحت تأثیر رژیم غذایی، سبک زندگی و میکروبیوم روده و همچنین ژنتیک است. فاکتورهای ژنتیکی برای تغییر متابولوم خون انسان در چندین زمینه مرتبط با بیماری شناخته شده است، و مطالعات اخیر همچنین میکروبیوم روده انسان را به عنوان عامل اصلی تغییر متابولیت خون شناسایی کرده اند. در حالی که تغییر در متابولوم خون ارتباط نزدیکی با سلامت انسان دارد، محققان ادامه دادند: "جزئیات کمی در مورد تعامل بین ژنتیک و میکروبیوم در توضیح این تنوع در سطح متابولیت به متابولیت شناخته شده است."

 برای مطالعه خود، تیم تحقیقاتی ISB، به سرپرستی نویسندگان همکار، کریستین دینر، دکترا، دانشمند ارشد تحقیقاتی، و چنگژن دای، دکترا، دادههای متابولومیک، ژنومی و میکروبیومی شناسایی نشده از بیماران موافقت کننده را در یک مطالعه علمی تجزیه و تحلیل کردند. آنها 930 متابولیت خون را که در بیش از 1500 نفر وجود داشت، بررسی کردند.  پس از کنترل متغیرهای کمکی بالقوه، محققان دریافتند که 64 درصد از متابولیت های شناسایی شده به طور قابل توجهی با ژنتیک میزبان یا میکروبیوم روده مرتبط هستند. «به ویژه، 69 درصد از این ارتباط ها صرفاً توسط میکروبیوم و 15 درصد صرفاً توسط ژنتیک هدایت می شود.  و 16 درصد تحت کنترل هیبریدی ژنتیک و میکروبیوم بودند.

 دانشمندان دریافتند که تغییرات متابولیت خون توضیح داده شده توسط میکروبیوم تا حد زیادی مستقل از تغییرات توضیح داده شده توسط ژنوم است، حتی برای متابولیت های هیبریدی که به طور قابل توجهی با ژنتیک و میکروب ها مرتبط هستند.  علاوه بر این، برخی از ارتباطهای متابولیت-فلور میکروبی تنها در افراد با زمینههای ژنتیکی خاص معنیدار بود، که نشاندهنده تأثیر متقابل بین میکروبیوم و ژنتیک میزبان در شکلدهی متابولوم خون است.

 به طور کلی، تجزیه و تحلیل های محققان نشان می دهد که متابولوم پلاسما تحت تأثیر فعل و انفعال بین عوامل ژنتیکی و میکروبی قرار می گیرد، جایی که فراوانی متابولیت های مشتق شده از میکروبی که در روده جذب می شوند، اغلب تحت تأثیر تغییرات ژنتیکی میزبان و اکولوژی روده قرار می گیرند.

 این یافته های جدید بینش های جالبی را ارائه می دهند.  تعداد بالای متابولیت های مخصوص میکروبیوم نشان می دهد که بیشتر متابولوم خون ما می تواند از طریق رژیم غذایی، پروبیوتیک و سایر مداخلات سبک زندگی اصلاح شود.  اما همچنین، متابولیتهایی که تحت کنترل ژنتیکی سختگیرانهتری هستند ممکن است به اصلاح سبک زندگی پاسخگو نباشند، و آنها را به اهدافی برای مداخلات دارویی تبدیل کند که مستقیماً مسیرهای میزبان را هدف قرار میدهند.

 نویسندگان نوشتند: «...بسیاری از میانکنش های فلور میکروبی – متابولیت به زمینه ژنتیکی میزبان بستگی دارد.  این مدل های ترکیبی ژنوم – میکروبیوم – متابولیت، بینشهای منحصربهفردی را در مورد عواملی که در متابولوم خون انسان ایجاد میکنند ارائه میکنند و میتوانند استراتژیهای درمانی احتمالی را پیشنهاد کنند… ما پیشنهاد میکنیم که متابولیتهای خونی مرتبط با بیماری که قویاً با میکروبیوم مرتبط هستند، ممکن است از طریق رژیم غذایی یا پروبیوتیک قابل تغییر باشند.  مداخلات پری بیوتیک یا شیوه زندگی در حالی که متابولیت های تحت کنترل ژنتیکی قوی ممکن است به مداخلات دارویی نیاز داشته باشند که مسیرهای متابولیک میزبان را هدف قرار می دهد.


https://www.genengnews.com/topics/omics/genomics/metabolomics/impact-of-gut-microbiome-and-genes-on-blood-metabolome-could-guide-targeted-interventions/