Кишечные микробиомы - разновидности микробов, живущих в нашем пищеварительном тракте, - могут играть роль в воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК). Поскольку собаки также могут страдать от ВЗК, исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего проанализировали образцы фекалий собак с заболеванием и без него. Они обнаружили образец микробов, указывающий на ВЗК у собак. С точностью более 90 процентов команда смогла использовать эту информацию, чтобы предсказать, у каких собак есть ВЗК, а у каких нет. Однако они также определили, что микробиомы кишечника собак и людей недостаточно схожи, чтобы использовать собак в качестве животных моделей для людей с этим заболеванием.
Исследование опубликовано 3 октября в журнале Nature Microbiology.
«Одна из действительно разочаровывающих вещей, связанных с ВЗК у людей, заключается в том, что его трудно диагностировать - обычно требуется биопсия кишечника, которая не только несовершенна, но и инвазивна и дорога для сбора», - сказал старший автор Роб Найт, доктор философии., профессор кафедры педиатрии в Школе медицины, компьютерных наук и инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор Центра инноваций микробиома в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
По словам Найта, большинство людей с ВЗК имеют сходные изменения в типах микробов, живущих в их кишечном тракте, по сравнению со здоровыми людьми. Тем не менее, по-прежнему трудно отличить здоровых людей от больных ВЗК, просто взглянув на микробы в образцах их фекалий. Кроме того, Найт сказал, что еще не ясно, способствуют ли микробные паттерны, связанные с ВЗК, причиной заболевания или являются его результатом.
В отдельном направлении исследования домашние животные, по-видимому, являются каналом распространения микробов в доме. Найт и его сотрудники ранее обнаружили, что микробные сообщества на коже взрослых в среднем больше похожи на сообщества их собственных собак, чем на других собак. С достаточной степенью точности они могут выделить вашу собаку из толпы, основываясь исключительно на совпадении ваших микробиомов.
В этом последнем исследовании Найт и его команда собрали образцы фекалий у 85 здоровых собак и 65 собак с хроническими признаками желудочно-кишечного заболевания и воспалительными изменениями, подтвержденными патологией. Чтобы определить, какие микробные виды обитали в каждом образце, они использовали метод, популяризированный Найтом и его сотрудниками, называемый секвенированием 16S рРНК, для быстрой идентификации миллионов видов бактерий, живущих в смешанном образце, на основе уникальных генов, которые они содержат..
С помощью этой информации исследователи смогли найти сходства и различия в видах микробов, обнаруженных у собак с ВЗК и без ВЗК. Различия были достаточно значительны, чтобы они могли отличить фекалии собак с ВЗК от не-ВЗК с точностью более 90 процентов.
Исследователи также сравнили данные собак с аналогичными данными 2014 года у людей. Команда обнаружила некоторое сходство в микробных взаимодействиях образцов ВЗК между собаками и людьми, однако совпадение было лишь частичным. Например, бактерии Fusobacterium связаны с заболеваниями у людей, а у собак - с образцами, не связанными с ВЗК.
Первый автор исследования, Йошики Васкес-Баеза, аспирант факультета компьютерных наук и инженерии Школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего и член лаборатории Найта, отметил потенциальное ограничение исследования - их было меньше. образцы здоровых людей, чем образцы ВЗК в наборе данных человека 2014 года. Но, насколько им известно, сказал он, это не должно повлиять на их статистические методы.
«Одна из действительно приятных особенностей этого исследования заключается в том, что все пакеты статистического программного обеспечения, которые мы использовали для анализа данных, доступны в Интернете, и любой может увидеть наши точные расчеты», - сказал Васкес-Баэса.«Слишком часто мы читаем об исследовании с интересными выводами, но не совсем понятно, как авторы туда попали. Такой подход более открытый и прозрачный».
Этот подход к диагностике ВЗК у собак пока недоступен ни ветеринарам, ни владельцам собак, сказал Васкес-Баэса. Двигаясь вперед, исследователи хотели бы изучить совпадение микробиомов кишечника с ВЗК и без ВЗК среди ряда животных. Животные в зоопарках, например, страдают ВЗК чаще, чем их дикие собратья, и их изучение может помочь Найту, Васкес-Баэсе и их команде найти ключевых микробных игроков в ВЗК у разных видов.
ВЗК - это семейство заболеваний, которое включает язвенный колит и болезнь Крона. ВЗК характеризуется хроническим воспалением в пищеварительном тракте, которое может вызывать боль, сильную диарею и потерю веса. ВЗК может быть изнурительным и иногда приводит к опасным для жизни осложнениям. По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), более 1 миллиона американцев живут с ВЗК.