Ученые из Института системной биологии (ISB) показали, какие метаболиты крови связаны с микробиомом кишечника, генетикой или взаимодействием между ними. Их результаты будут опубликованы в журнале Nature Metabolism и будут иметь многообещающие последствия для руководства таргетной терапией, направленной на изменение состава метаболома крови для улучшения здоровья человека.

Фраза почти 200-летней давности "вы - это то, что вы едите" получила новое подтверждение. Исследователи ISB обнаружили, что микробиом кишечника, включая то, чем мы его кормим, в значительной степени отвечает за различия в циркулирующих в крови метаболитах у разных людей. Эти знания помогут направлять целенаправленные вмешательства, направленные на изменение состава метаболома крови человека. Результаты будут опубликованы в журнале Nature Metabolism в четверг, 10 ноября.

"Мы знаем, что индивидуальные различия в метаболоме крови - небольших молекулах, обнаруженных в кровотоке, которые могут взаимодействовать со всеми системами нашего организма, - могут многое рассказать нам о состоянии здоровья и болезни. Выяснение того, что управляет этим изменением, является необходимым шагом, который приближает нас к точным подходам к здравоохранению", - сказал доктор Шон Гиббонс, преподаватель ISB и соавтор статьи.

Исследовательская группа изучила 930 метаболитов крови, которые присутствовали у более чем 1500 человек. Более 60% обнаруженных метаболитов были в значительной степени связаны либо с генетикой хозяина, либо с микробиомом кишечника. "Примечательно, что 69% этих ассоциаций были обусловлены исключительно микробиомом, при этом 15% были обусловлены исключительно генетикой, а 16% находились под гибридным контролем генетики и микробиома", - сказал старший научный сотрудник ISB доктор Кристиан Динер, ведущий автор исследования. Динер и соавтор исследования Чэнчжэнь Дай проанализировали неидентифицированные метаболомные, геномные и микробиомные данные, полученные от согласившихся пациентов в рамках программы consumer scientific wellness.

Они обнаружили, что вариации метаболитов крови, объясняемые микробиомом, в значительной степени не зависели от вариаций, объясняемых геномом, даже для гибридных метаболитов, которые были в значительной степени связаны как с генетикой, так и с микробами. Кроме того, определенные ассоциации метаболит-микроб были значимы только у индивидуумов с определенным генетическим фоном, что указывает на тонкое взаимодействие между микробиомом и генетикой хозяина при формировании метаболома крови.

Эти новые результаты являются многообещающими по нескольким причинам. Во-первых, большое количество специфичных для микробиома метаболитов предполагает, что большая часть метаболома нашей крови может быть изменена с помощью диетических, пробиотических и других вмешательств в образ жизни. Во-вторых, метаболиты, находящиеся под более строгим генетическим контролем, могут не реагировать на изменение образа жизни, что делает их мишенями для фармакологических вмешательств, которые непосредственно воздействуют на пути хозяина.

"Более глубокое понимание детерминант метаболома крови даст нам представление о том, как можно спроектировать и оптимизировать уровни циркулирующих метаболитов для здоровья", - сказал доктор Эндрю Магис, соавтор статьи. "Понимание того, какие циркулирующие малые молекулы преимущественно находятся под контролем хозяина, а не микробиома, поможет направлять мероприятия, направленные на профилактику и / или лечение целого ряда заболеваний".