Новости

Oct 16, 2023

Микробиота кишечника способствует патогенезу нервной анорексии у людей и мышей

Природная микробиология, том 8,

Природная микробиология, том 8, страницы 787–802 (2023 г.) Процитировать эту статью

19 тысяч доступов

2 цитаты

367 Альтметрика

Подробности о метриках

Нервная анорексия (АН) — расстройство пищевого поведения с высокой смертностью. Около 95% заболевших приходится на женщин, а распространенность среди населения составляет около 1%, однако научно обоснованное лечение отсутствует. Патогенез АН, вероятно, связан с генетикой и различными факторами окружающей среды, а измененная микробиота кишечника наблюдалась у людей с АН при использовании секвенирования ампликонов и в относительно небольших когортах. Здесь мы исследовали, способствует ли нарушенная микробиота кишечника патогенезу АН. Метагеномика и метаболомика дробовика были выполнены на образцах фекалий и сыворотки соответственно из когорты из 77 женщин с АН и 70 здоровых женщин. Множественные бактериальные таксоны (например, виды Clostridium) были изменены при АН и коррелировали с оценками пищевого поведения и психического здоровья. Виром кишечника также был изменен при АН, включая снижение вирусно-бактериальных взаимодействий. Бактериальные функциональные модули, связанные с деградацией нейротрансмиттеров, были обогащены АН, а различные структурные варианты бактерий были связаны с метаболическими особенностями АН. Метаболомика сыворотки выявила увеличение метаболитов, связанное со снижением потребления пищи (например, индол-3-пропионовой кислоты). Анализ причинно-следственной связи показал, что сывороточные бактериальные метаболиты потенциально опосредуют влияние измененной микробиоты кишечника на поведение АН. Кроме того, мы выполнили трансплантацию фекальной микробиоты от больных АН мышам, свободным от микробов, при кормлении с ограничением энергии, чтобы отразить пищевое поведение АН. Мы обнаружили, что снижение прибавки веса и индуцированная экспрессия генов гипоталамуса и жировой ткани были связаны с аномальным энергетическим обменом и пищевым поведением. Наши «омические» и механистические исследования предполагают, что разрушительный микробиом кишечника может способствовать патогенезу АН.

Нервная анорексия (АН) — серьезное психическое заболевание и расстройство пищевого поведения, характеризующееся искаженным представлением о своем теле, навязчивыми мыслями о еде, ритуальными моделями поведения, включая снижение потребления пищи, потерю массы тела, повышенную физическую активность и эмоциональную ригидность1. АН в первую очередь поражает женщин примерно в 95% случаев, а распространенность среди населения составляет около 1%2. Его можно разделить на два подтипа: общий ограничивающий тип (AN-RS) и менее распространенный тип переедания или очищения (AN-BP)1. Доказательная база для лечения отсутствует3, и хотя специализированное многопрофильное лечение может снизить смертность4, менее половины случаев АН достигают полной ремиссии5. Совокупный уровень смертности оценивается в 5,6% за десятилетие, что намного выше, чем среди населения в целом6.

Несмотря на исследования по определению этиологии АН, она остается синдромом, то есть совокупностью симптомов без четко определенной объединяющей причины. Исследования близнецов показали оценку наследственности в 50–60%7, а исследования общегеномных ассоциаций выявили восемь геномных локусов, демонстрирующих корреляцию с психическими расстройствами, физической активностью, метаболическими и антропометрическими особенностями. Это не зависит от распространенных вариантов, связанных с индексом массы тела8,9. На патофизиологическом уровне АН характеризуется множественными эндокринными изменениями10 и нарушением передачи сигналов нейротрансмиттеров в различных частях мозга11.

Пищеварительный тракт человека содержит сложные совокупности микроорганизмов, которые могут влиять на метаболизм, иммунитет и нейробиологию хозяина через метаболиты и другие пути12. Это может включать ось кишечник-микробиота-мозг, которая может влиять на функции мозга, включая регуляцию аппетита, поведения и эмоций13. Например, бактериальный метаболит казеинолитическая пептидаза B (ClpB), преимущественно продуцируемый энтеробактериями, является антигенным миметиком α-меланоцитстимулирующего гормона, который может оказывать анорексигенное действие14,15.

Была выдвинута гипотеза, что аберрантная микробиота кишечника может быть вовлечена в патогенез АН. Было опубликовано несколько небольших исследований, в которых использовалось секвенирование ампликонов для характеристики микробиоты кишечника на уровне рода при АН16,17,18,19, что показало дисбиоз бактериальной микробиоты кишечника (см. дополнительное примечание 1). Более того, на мышиной модели анорексии было показано, что изменения в микробиоте кишечника связаны с изменениями в пищевом поведении и экспрессии гипоталамических нейропептидов20.