Бактерия кишечника Ruminococcus gnavus ухудшает течение артрита

Изменения в микробиоме кишечника ранее уже связывали с воспалительными заболеваниями, в первую очередь затрагивающими желудочно-кишечный тракт (например, воспалительное заболевание кишечника или колоректальный рак). Тем не менее, роль микробиома в других воспалительных состояниях, таких как диабет 1 типа или метаболический синдром, плохо изучена. Исследователи из США и Великобритании проанализировали состав микробиома людей с ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилоартритом и псориатическим артритом. От этих заболеваний страдает более 50 млн взрослых человек в мире, а лекарства пока нет.

Известно, что микробиом кишечника ассоциирован со здоровьем суставов. Так, этиология многих подтипов артрита связана с нарушениями иммунного ответа, которые, в свою очередь, могут быть вызваны или поддерживаться взаимодействием с микроорганизмами кишечника. Также исследования в небольших когортах с помощью анализа 16S рРНК ранее находили изменения в микробном составе кишечника у людей с артритами. Но маркеры системного воспаления так и не были выявлены. В новое исследование вошли 440 человек из Inflammatory Arthritis Microbiome Consortium (IAMC), а метагеном секвенировали методом дробовика.

Исследуемая когорта состояла из 440 взрослых людей возрастом от 20 до 93 лет из трех городов Великобритании. Из них у 119 был диагностирован ревматоидный артрит, у 67 — анкилозирующий спондилоартрит, у 35 — псориатический артрит, у 54 — боль в суставах, не связанная с воспалением. Еще 165 человек были здоровы. Активность заболевания определяли двумя переменными — C-реактивным белком (маркер системного воспаления) и концентрацией гемоглобина в сыворотке (маркер анемии и хронического заболевания).

У пациентов с воспалительным артритом выявили изменения в микробиоме кишечника. Диагноз объяснял от 1,6 до 2,3% изменений микробного состава, что сравнимо с воспалительным заболеванием кишечника. То есть у пациентов с воспалительным артритом действительно изменяется состав микробиоты при сравнении со здоровыми контролями того же возраста.

У небольшой группы пациентов было обнаружено большое количество бактерий Escherichia coli и Ruminococcus gnavus. Ранее у пациентов с ревматоидным артритом схожий паттерн наблюдали с бактерией Prevotella copri, но не в этом исследовании. У пациентов с воспалительным заболеванием кишечника и диабетом 1 типа ранее показывали снижение количества Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis, Eubacterium rectale и Alistipes putredinis. Схожие результаты были показаны и на пациентах с анкилозирующим спондилоартритом и ревматоидным артритом. Эти бактерии очень чувствительны к воспалению и сами обладают противовоспалительными свойствами благодаря короткоцепочечным жирным кислотам.

R. gnavus связывали со многими воспалительными состояниями, в первую очередь кишечника. Исследователи изолировали эту бактерию из образцов пациентов и пересадили мышиной модели артрита. Через 2–3 недели у мышей вызывали артрит. Присутствие R. gnavus ухудшало симптомы заболевания.

Функциональное профилирование выявило изменения в сигнальном пути метаболизма фолата у пациентов с артритом и системным воспалением, при этом изменений в метиониновом цикле выявлено не было. Это может указывать на дерегуляцию метаболизма фолата в экосистеме кишечника при артрите.

Концентрация гемоглобина и воспаление были ассоциированы со снижением активности пути биосинтеза витамина B12. Были выявлены и другие изменения в регулирующих сигнальные пути кофакторах. Таким образом, функциональное профилирование экосистемы кишечника выявило нарушения в некоторых ключевых метаболических сигнальных путях в ходе воспалительного артрита.

В исследовании приняла участие достаточно большая когорта людей, также глубина изучения данных о микробах кишечника выгодно отличает эту работу от предыдущих. Тем не менее, у этого исследования был ряд ограничений. Так, сбор образцов происходил в одной стране, этнический состав когорты также был по большей части однородным. Также из-за того, что секвенировали только ДНК, было невозможно оценить истинный функциональный профиль. Из исследования такого типа невозможно понять, являются ли изменения микробного состава причиной или следствием воспаления и артрита. Поэтому авторы собираются продолжить работу над более продолжительными исследованиями с участием людей, а также опыты с модельными животными.

Микробиота кишечника влияет на развитие и течение эндометриоза