Предраковое состояние кишечника можно определить по структуре микробиома

Китайские ученые проанализировали данные метагеномного секвенирования 775 образцов кала и определили, какие бактериальные таксоны характерны для аденомы — предшественника колоректального рака. Кроме того, они определили функциональные различия бактериальных сообществ при раке и предраковом состоянии.

Биопсия толстой кишки без патологических изменений.

Credit: Puntasit Choksawatdikorn | 123rf.com

Несмотря на то, что связь кишечного микробиома с развитием колоректального рака интенсивно изучается, до сих пор не известно, какие виды бактерий могли бы служить биомаркером предракового состояния — аденомы.

Китайские ученые проанализировали публично доступные данные секвенирования гена 16s рРНК для образцов микробиома от 775 человек. 306 образцов были взяты у пациентов с колоректальной аденомой, 217 — у пациентов с колоректальным раком и 252 — у здоровых людей (контрольная группа). Оказалось, что состав кишечного микробиома сильно варьирует в зависимости от стадии болезни. В образцах от всех групп доминировали представители филумов Firmicutes и Bacteroidetes, меньшими были доли Proteobacteria, Actinobacteria, Verrucomicrobia, Tenericutes и Fusobacteria. Относительное обилие Fusobacteria было существенно понижено у здоровых людей и людей с аденомой по сравнению с пациентами, страдающими от колоректального рака.

У пациентов с аденомой по сравнению с контролем была снижена доля таких кишечных бактерий, как Bifidobacterium longum, Anaerostipes hadrus, Lactococcus taiwanensis и Aminipila butyrica, а доля Eubacterium coprostanoligenes, Methanobrevibacter millerae, Christensenellaceae R-7, напротив, была повышена. Составы микробиоты у людей с кишечной аденомой и колоректальным раком также различаются. В частности, при аденоме снижено обилие бактерий Lachnoclostridium sp., [Ruminococcus] gnavus group sp., [Clostridium] scindens, Escherichia-Shigella sp. Обилие Blautia obeum, Butyricicoccus faecihominis, Erysipelotrichaceae UCG-003 sp., Dorea longicatena, напротив, оказалась выше у пациентов с аденомой, чем у людей с колоректальным раком. Кроме того, и в случае аденомы, и в случае колоректального рака в кишечной микробиоте обнаруживалось больше патогенны бактерий, чем у здоровых людей.

Различия наблюдались и в активности метаболических путей у разных кишечных бактерий в зависимости от стадии болезни. Для микробиома пациентов с аденомой характерен повышенный синтез ADP-L-глицеро-бета-D-манно-гептозы, а в случае пациентов с колоректальным раком наблюдается обогащение генов, отвечающих за биосинтез менахинона-10. Эти результаты были подтверждены анализом образцов от независимой когорты из 43 человек. У 30 из них был колоректальный рак, у шести — аденома, и семеро были здоровы.

Таким образом, авторы выделили микробиомные маркеры, специфичные для аденомы. По их мнению, полученные данные будут полезны для ранней диагностики и лечения колоректального рака.

Источник

Wu, Y., Jiao, N., Zhu, R. et al. // Identification of microbial markers across populations in early detection of colorectal cancer. // Nature Communications 12, 3063, 2021; DOI: 10.1038/s41467-021-23265-y

Добавить в избранное

Вам будет интересно