Мышам пересадили кишечную микробиоту от устойчивой к ожирению землеройки

Трансплантация фекальной микробиоты (FMT) — инновационный способ борьбы с дисбиозом и некоторыми заболеваниями. Ранее было показано, что мыши без микробиоты, получавшие микробиоту от доноров-людей с ожирением, толстеют, а мыши, получавшие микробиоту от людей после бариатрической операции, остаются худыми. Другие эксперименты показали, что FMT от худых доноров может увеличить разнообразие кишечной микрофлоры и улучшить чувствительность к инсулину у пациентов, страдающих от метаболического синдрома. Однако не было исследований, связанных с трансплантацией микробиоты от животных с естественной устойчивостью к ожирению.

Бурая мускусная землеройка (Suncus murinus) от природы устойчива к накоплению брыжеечного жира. Ранее авторы показали, что на диете с высоким содержанием жира (HFD) землеройка сохраняла исходную массу тела. Также предыдущие исследования показали, что у S. murinus микробиота кишечника отличается от микробиоты экспериментальных мышей. По этой причине ученые решили выяснить, можно ли улучшить разнообразие кишечной микробиоты мышей с ожирением на HFD путем пересадки кишечных бактерий от S. murinus.

В ходе исследования экспериментальные мыши были разделены на три группы: контрольная группа (Con), группа введения антибиотиков (АВ) и группа FMT. Группа FMT сначала получала десятидневное лечение антибиотиками, а после трехдневной отмены препарата — фекальную микробиоту от S. murinus в течение трех дней подряд. На группу AB тем же образом воздействовали антибиотиками, но без трансплантации. Группа Con не получала ни антибиотики, ни трансплантацию.

Наблюдалась тенденция к снижению массы тела в группе FMT по сравнению с группами Con и AB после процедуры FMT, но значительной разницы не было.

Также ученые проанализировали кишечную микробиоту мышей с помощью высокопроизводительного секвенирования 16S рРНК. Они показали, что группа FMT имела большее бактериальное разнообразие, чем другие группы, а группа AB — значительно сниженное. Примечательно, что количество бактерий, заселяющих кишечник, в группах Con и FMT было примерно одинаковым и более высоким, чем в группе AB.

Известно,что доминирующий в кишечнике таксон Firmicutes связан с развитием ожирения, в то время как относительная численность Bacteroidetes увеличивается по мере того, как особи теряют вес. Полученные данные подтверждают этот факт. У группы АВ был обнаружен дефицит Bacteroidetes и преобладание Firmicutes (98,15%). Также доля Bacteroidetes у FMT (5,79%) была ниже, чем в группе Con (54,73%). Ученые предполагают, что эти бактерии могут быть очень чувствительны к антибиотикам, но способны к восстановлению с помощью FMT.

Исследователи обнаружили, что в группе FMT соотношение Firmicutes/Bacteroidetes было значительно выше (14,25), чем в группе Con (0,15), и ниже по сравнению с группой АВ. Эти результаты показывают, что FMT от S. murinus, возможно, способствовала улучшению кишечной микробиоты и здоровому состоянию организма в группе FMT.

Численность Lactococcus в группе AB была выше, чем в группе FMT. Эта бактерия связана с такими состояниями, как диабет и ожирение, и исследования показали, что она вырабатывает по большей части лактат в процессе метаболизма глюкозы. Также в группе AB был более высокий уровень Roseburia, чем в Con, в то время как в группе FMT уровень Roseburia был ниже по сравнению с группой Con. Было высказано предположение, что FMT от S. murinus подавляла рост Roseburia. Anaerotruncus, род анаэробных бактерий, был значительно более распространен в группе FMT, чем в группах Con и AB, возможно, из-за того, что FMT от S. murinus способствует улучшению состояния кишечника. Anaerotruncus способствует здоровью кишечника и росту других полезных бактерий.

Campylobacter, грамотрицательная бактерия, участвует в выработке короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), таких как бутират, которые важны для поддержания здоровья кишечника и регуляции иммунной системы. В настоящем исследовании в группе FMT уровень Campylobacter был значительно выше, чем в группах AB и Con, что позволяет предположить, что FMT от S. murinus улучшает состояние кишечника мышей. Vagococcus и Enterococcus — бактерии, обычно встречающиеся в кишечнике человека, и в недавнем исследовании ученых было показано, что они обогащены в кишечнике S. murinus. Clostridium sensu stricto, группа анаэробных бактерий, важна для различных функций кишечника, включая расщепление сложных углеводов и выработку SCFA. В группе FMT уровни Vagococcus, Enterococcus и Clostridium sensu stricto были значительно выше, чем в группе Con, что позволяет предположить, что FMT может оказывать благотворное влияние на здоровье кишечника и ограничивать побочные эффекты антибиотиков.

В новой работе авторы пересадили кишечную флору S. murinus, животного с естественной устойчивостью к ожирению, мышам с ожирением, вызванным HFD. Хотя масса тела в группах мышей существенно не изменилась, мыши с ожирением, получившие кишечную микробиоту от S. murinus, показали значительно улучшенный состав кишечника и повышенное бактериальное разнообразие, что может положительно влиять на состояние кишечника. Механизм, лежащий в основе взаимосвязи между кишечной флорой S. murinus и устойчивостью к ожирению, будет изучен в дальнейшем.

Трансплантация фекальной микробиоты повышает эффективность иммунотерапии меланомы