Πανεπιστήμιο της Βέρνης: Οι άνθρωποι έχουν εξίσου πολλά μικρόβια στη μικροβιακή τους χλωρίδα όσο και κύτταρα στο σώμα, και τα περισσότερα από αυτά βρίσκονται στο παχύ έντερο (κόλον). Αποτελούν σημαντικό μέρος της “πέψης” μας, επειδή μπορούν να συλλέξουν ενέργεια από πολλές τροφές που αποφεύγουν τα πεπτικά μας ένζυμα. Δυστυχώς, ενώ είναι εύκολη η συλλογή δειγμάτων κοπράνων, ήταν σε μεγάλο βαθμό αδύνατη η μελέτη του κατώτερου λεπτού εντέρου, επειδή αυτό μπορεί να προσεγγιστεί μόνο κατά τη διάρκεια μιας χειρουργικής επέμβασης ή μετά από κάθαρση του εντερικού περιεχομένου για να επιτραπεί η ασφαλής διέλευση ενός ενδοσκοπίου. Το μικροβίωμα του λεπτού εντέρου έχει παραμείνει σχεδόν “terra incognita” εντός του ανθρώπινου γαστρεντερικού σωλήνα, παρά το γεγονός ότι το λεπτό έντερο είναι απαραίτητο για τη ζωή και απορροφά το 90% όλων των θερμίδων μας.
Οι ερευνητές με επικεφαλής τους Andrew Macpherson και Bahtiyar Yilmaz από το Τμήμα Βιοϊατρικής Έρευνας του Πανεπιστημίου της Βέρνης και την Πανεπιστημιακή Κλινική Σπλαχνικής Χειρουργικής και Ιατρικής του Inselspital κατάφεραν τώρα να εξετάσουν τα εντερικά βακτήρια του ανθρώπινου λεπτού εντέρου με έναν απλό και καινοτόμο τρόπο και να δείξουν πώς υποστηρίζουν την πεπτική διαδικασία αντιδρώντας δυναμικά στην ανθρώπινη διατροφική κατάσταση. Ενώ τα εντερικά βακτήρια (μικροβιόκοσμος) του παχέος εντέρου παραμένουν σχετικά σταθερά καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής, εκείνα του λεπτού εντέρου έχει αποδειχθεί ότι είναι πολύ ασταθή: εξαφανίζονται σε μεγάλο βαθμό όταν νηστεύουμε κατά τη διάρκεια της νύχτας και επανεμφανίζονται όταν τρώμε το πρωί. Τα ευρήματα αυτά είναι σημαντικά για την καλύτερη κατανόηση της ανάπτυξης εντερικών ασθενειών όπως η κοιλιοκάκη ή η νόσος του Crohn. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Cell Host and Microbe.
Άμεση πρόσβαση στα εντερικά βακτήρια
Οι ερευνητές μπόρεσαν να εξετάσουν ασθενείς των οποίων το κατώτερο λεπτό έντερο (ειλεός) είχε χρειαστεί χειρουργική επέμβαση για καρκίνο. Αφού οι ασθενείς αυτοί έχουν επουλωθεί, σε ορισμένες περιπτώσεις ο ειλεός καταλήγει ως ένα τεχνητό άνοιγμα στο κοιλιακό τοίχωμα. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές είχαν άμεση πρόσβαση στα βακτήρια του λεπτού εντέρου και ήταν σε θέση να εξετάσουν τι συνέβαινε σε “πραγματικό χρόνο”. Τα βακτηριακά δείγματα αναλύθηκαν με τις πιο πρόσφατες μεθόδους αλληλούχισης. Αποδείχθηκε ότι ο αριθμός των βακτηρίων στον ειλεό εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διατροφική κατάσταση του ασθενούς: οι περίοδοι χωρίς τροφή εξαλείφουν σε μεγάλο βαθμό τα βακτήρια στο λεπτό έντερο. Μετά από ένα γεύμα, τα βακτήρια “ανθίζουν” και πάλι.
Παρά αυτές τις διακυμάνσεις της “βιομάζας” που σχετίζονται με τη διατροφή, οι διάφοροι τύποι βακτηρίων δεν εξαφανίζονται, ακόμη και αν ο αριθμός τους είναι πολύ μικρός. “Αντίθετα, κάθε είδος αποτελείται από έναν μεγάλο αριθμό υποειδών που συνυπάρχουν -όπως οι διαφορετικές παραλλαγές τhw COVID-19 που εμφανίζονται και εξαφανίζονται στον ανθρώπινο πληθυσμό- και οι αναλογίες κάθε υποείδους αλλάζουν πολύ γρήγορα, ακόμη και μέσα σε λίγες ώρες από την κατανάλωση ενός γεύματος”, δήλωσε ο Δρ Bahtiyar Yilmaz, πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Αποτελεσματική και απλή μέθοδος
Η στενή συνεργασία μεταξύ κλινικής και βασικής έρευνας, που υπάρχει μεταξύ του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου της Βέρνης και του Πανεπιστημίου της Βέρνης, αποδείχθηκε εδώ ιδιαίτερα πολύτιμη: “Η διαθεσιμότητα διαφορετικών τύπων δειγμάτων, σε συνδυασμό με την άνευ προηγουμένου τεκμηρίωση των κλινικών λεπτομερειών από το ιατρικό προσωπικό του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Βέρνης και η σε βάθος αλληλούχιση μικροβίων με την πλατφόρμα αλληλούχισης νέας γενιάς του Πανεπιστημίου της Βέρνης καθιστούν τη μελέτη μας μοναδική”, λέει ο Yilmaz. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η χρήση “δειγμάτων οστομίας είναι πολύ αποτελεσματική και απλή για τον χαρακτηρισμό της εντερικής χλωρίδας του λεπτού εντέρου. Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να αποδείξουν ότι τα δείγματα από ασθενείς με στομία του λεπτού εντέρου είναι αντιπροσωπευτικά της εντερικής χλωρίδας του λεπτού εντέρουχωρίς χειρουργική επέμβαση.
“Οικοσύστημα” στο λεπτό έντερο
“Θεωρούμε αυτές τις αλλαγές στα εντερικά βακτήρια στο λεπτό έντερο ως ένα οικοσύστημα”, εξήγησε ο Andrew Macpherson, επικεφαλής της μελέτης και κύριος συγγραφέας. “Επειδή το σύστημα είναι τόσο ευέλικτο, κάθε βακτηριακό είδος μπορεί να προσαρμοστεί σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον στο λεπτό έντερο αλλάζοντας τις αναλογίες των υποειδών και έτσι να αποτρέψει το είδος στο σύνολό του από το να πεθάνει”. Με αυτόν τον τρόπο, τα εντερικά βακτήρια αποφεύγουν την εξαφάνιση ειδών -εκτός αν υπάρχουν “στενωποί” λόγω ασθενειών, υποσιτισμού ή περιβαλλοντικής ρύπανσης. Τα ευρήματα μπορούν να βοηθήσουν στην κατανόηση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ξενιστή και των εντερικών βακτηρίων σε εντερικές ασθένειες όπως η νόσος του Crohn, η κοιλιοκάκη ή η χρόνια φλεγμονή του παχέος εντέρου (ελκώδης κολίτιδα) και να αποτελέσουν τη βάση για νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις.