مطالعه اثرات میکروبیوم بر روی کبد برای سلامت انسان حیاتی است. کبد ارگانی است که مستقیماً تحت تأثیر ترکیب میکروبیوم روده قرار می گیرد (پس از روده در رده دوم قرار دارد). علاوه بر این، پیوند کبد به دلیل نرخ بالای عفونت که با میکروبیوم روده مرتبط است، پیچیده است. بسیاری از بیماران پیوند کبد با ارگانیسم های مقاوم به چند دارو (MDROs) کلونیزه می شوند که با کاهش تنوع میکروبیوتا همراه است.
اکنون، محققان نمونه‌های مدفوع بیش از 100 بیمار پیوند کبد را تجزیه و تحلیل کردند تا ببینند آیا میکروبیوم می‌تواند بر خطر عفونت بعد از عمل تأثیر بگذارد یا خیر. با کمی سازی متابولیت های مدفوع از 107 بیمار تحت پیوند کبد، آنها می توانند این متابولیت ها را با ترکیبات میکروبیوم مدفوع، گسترش پاتوبیونت و عفونت های بعد از عمل مرتبط کنند. تجزیه و تحلیل آنها قادر به پیش بینی عفونت های بعد از عمل در بیماران پیوند کبد با تجزیه و تحلیل میکروبیوم مدفوع آنها بود.
این اثر در میزبان سلولی و میکروب در مقاله، “پروفایل متابولیت مدفوع، گیرندگان پیوند کبد را در معرض خطر عفونت پس از عمل شناسایی می کند.”
مقاومت آنتی بیوتیکی هر سال در حال افزایش است و بدتر می شود. کریستوفر لمان، MD، استادیار پزشکی در UChicago Medicine می‌گوید بدون آنتی‌بیوتیک‌هایی که کار می‌کنند، نمی‌توانیم کارهایی مانند انجام جراحی، محافظت از نوزادان نارس یا درمان سرطان انجام دهیم. به نظر می رسد میکروبیوم انسان، به ویژه میکروبیوم روده، در طول تاریخ برای مبارزه با باکتری های مقاوم به دارو سازگار شده است. ما باید سعی کنیم بفهمیم که چگونه برای مبارزه با این عفونت‌های مقاوم به دارو کار می‌کند.»
محققان دریافتند میکروبیوم‌های سالم چندین متابولیت کلیدی، از جمله اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، که برای میزبان انسان مفید هستند، و همچنین اسیدهای صفراوی ثانویه تولید می‌کنند که وقتی باکتری‌ها اسیدهای صفراوی انسان را مطابق با نیازهای خود تغییر می‌دهند، تولید می‌شوند. برخی از اسیدهای صفراوی برای باکتری ها بسیار سمی هستند مانند انتروکوک مقاوم به وانکومایسین (VRE)، نوعی باکتری مقاوم به آنتی بیوتیک که اغلب باعث عفونت در بیمارانی می شود که تحت عمل جراحی، درمان سرطان یا مراقبت های ویژه قرار گرفته اند.
محققان داده های خود را بررسی کردند تا ببینند آیا بین ترکیب میکروبیوم و عفونت های بعد از عمل همبستگی وجود دارد یا خیر. لمان گفت: «معلوم شد که میزان پاتوژن‌های مقاوم به دارو در میکروبیوم، عفونت‌های پس از عمل را با دقتی که معمولاً در یک آزمایش بالینی به دنبال آن بودیم، پیش‌بینی می‌کند».
سپس تیم فقط متابولیت های موجود در نمونه ها را تجزیه و تحلیل کردند تا ببینند آیا آنها همان ارزش پیش بینی را ارائه می دهند یا خیر. دانشمندان دریافتند که می توانند از متابولیت ها برای پیش بینی اینکه آیا بیمار اصلاً دچار عفونت می شود یا خیر استفاده کنند.
به طور خاص، نویسندگان نوشتند: «همسو با مطالعات تجربی که متابولیت‌های مشتق شده از میکروبیوم را با دفاع ضد میکروبی با واسطه میزبان، کاهش غلظت اسیدهای چرب کوتاه و شاخه‌دار مدفوع، اسیدهای صفراوی ثانویه و متابولیت‌های تریپتوفان مرتبط با دیس‌بیوز میکروبیوم ترکیبی نشان می‌دهند. بیماران LT (پیوند کبد) و خطر نسبی عفونت بعد از عمل.
Lehmann گفت: “ما می توانیم مستقیماً از متابولیت ها به پیش بینی یک نتیجه بالینی برویم.” “این مهم است زیرا تجزیه و تحلیل متابولومیک را می توان بسیار سریع انجام داد، در حالی که توالی یابی نسبتا کند است.”
الگوریتم تحلیلی در حال حاضر برای استفاده به عنوان یک تست تشخیصی یا پیش بینی در عمل بالینی بسیار پیچیده است. با این حال، این یافته‌ها زمینه را برای مطالعات آینده فراهم می‌کند که می‌تواند ارتباط بین عفونت و متابولیت‌ها را در نمونه‌های مدفوع مستحکم کند، و همچنین روابط علّی بالقوه را بررسی کند.
لمان گفت: «مرحله بعدی این دوره از تحقیقات، بررسی این موضوع است که آیا می‌توانیم از این یافته‌ها برای اصلاح میکروبیوم‌های افراد استفاده کنیم یا خیر». بیمارانی که دارای میکروبیوم‌های تک گونه‌ای ناسالم روده هستند و در معرض خطر بالای عفونت هستند، می‌توانند به طور بالقوه باکتری‌های سالم روده را از منابع خارجی دریافت کنند و تولید متابولیت‌های سالم، از جمله مولکول‌هایی مانند اسیدهای صفراوی ثانویه را که می‌توانند به محافظت در برابر عفونت‌های مقاوم به دارو کمک کنند، بازگردانند.
در سال 2023، FDA دو محصول ترمیم میکروبیوم را تایید کرد. “ترمیم میکروبیوم در آینده ای دور نیست. لیمان گفت: این در حال حاضر است.
بخش علوم زیستی UChicago در حال حاضر یک بانک زیستی حاوی هزاران باکتری دارد که همه آنها بر اساس ژنوم آنها و متابولیت هایی که تولید می کنند تجزیه و تحلیل و طبقه بندی شده اند. UChicago همچنین در حال ساخت یک مرکز منطبق با GMP است که به دانشمندان اجازه می‌دهد باکتری‌های کلیدی روده را که از اهداکنندگان سالم به دست می‌آیند، تولید، فیلتر و منجمد کنند و آنها را در کپسول‌های دارویی که افراد می‌توانند مانند قرص مصرف کنند، بسته‌بندی کنند.
The post پروفایل میکروبیوم عفونت های بعد از عمل در بیماران پیوند کبد را پیش بینی می کند اولین بار در GEN – اخبار مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی پدیدار شد.