Új hipotézis: ’Minden egészséges mikrobiómák hasonlóak; mindegyik diszbiotikus mikrobiom a maga módján diszbiotikus ”

Véletlenszerű eltérés fordulhat elő a mikrobiota közösség összetételében - és az alapvonallal összehasonlítva a mikrobiota változatosabbá és instabilabbá válhat.

  • egészséges

Amikor Tolsztoj Levő megírta klasszikus regényének, az Anna Karenina első sorát - „Minden boldog család olyan, mint egy másik; minden boldogtalan család a maga módján boldogtalan ”- valószínűleg soha nem gondolta, hogy ez a bélmikrobiomákra vonatkozna.

De a Washingtoni Egyetem (Amerikai Egyesült Államok) és az Oregoni Állami Egyetem (USA) kutatói nemrégiben az „Anna Karenina-elvet” terjesztették elő annak magyarázataként, hogy mi történhet, ha a mikrobiális közösségek sokféle környezetben zavart szenvednek: véletlenszerű eltérés fordulhat elő a mikrobiota közösség összetételében - és a kiindulási értékhez képest a mikrobiota változatosabbá és instabilabbá válhat.

Az „Anna Karenina-effektusok”, ahogy a szerzők nevezik, ilyenek lehetnek gyakran megfigyelhető, amikor a gazda olyan stresszorral szembesül, amely csökkenti a mikrobiota összetételének szabályozására való képességét; továbbá ezek a hatások gyakran társulnak a fogadó egészségének romlásával. Így míg az egészséges gazdaszervezetek mikrobiómái mind hasonlónak tűnhetnek, az egészségtelen gazdaszervezetek mikrobiómái végül nagyon eltérőek lehetnek.

A Nature Microbiology folyóiratban megjelent perspektívában Jesse Zaneveld, Ryan McMinds és Rebecca Vega Thurber bizonyítékokat idéz fel Anna Karenina hatásairól a különféle rendszerekben, a korallok mikrobiómájától az emberi felső légutakig. A szerzők korallokkal kapcsolatos saját munkájáról azt találták, hogy a stresszorok, beleértve a túlhalászást és a tápanyagszennyezést, véletlenszerű változásokat tehetnek lehetővé a korall felszínének mikrobiomjában, lehetővé téve az algaversenyzők felvirágzását, és végső soron csökkentve a korallok növekedését vagy teljesen megölve őket.

Zaneveld és mtsai. írja: „Ahelyett, hogy a mikrobiómát új diszkrét konfigurációra helyezné át, klasztereket létrehozva, ezek a stresszorok lehetővé teszik a stresszben szenvedő egyének mikrobiomáinak, hogy az egészséges kontrolloknál szélesebb körű lehetséges konfigurációkat vegyenek fel, a kontrollmikrobiomák korlátozott „magjának” előállítása, amelyet nagy stressz vagy beteg mikrobióm „halo” vagy „kenet” vesz körül. ”

A bélmikrobiotára alkalmazva az elv egyedi értelmezéseket kölcsönözhet a korábbi tanulmányoknak, és hasznos keretet adhat a jövőbeni vizsgálatok értelmezéséhez. Az esze: mit jelentene a bél mikrobiotája kutatása szempontjából, ha minden dysbiosis kissé eltérne?

Számos tanulmány összekapcsolta a fekélyes vastagbélgyulladást a bél mikrobiota összetételével, például a betegség állapotában kimerült vagy dúsított fajok azonosításával; azonban egyelőre nem sikerült meghatározni egy specifikus biomarkert. Ha az Anna Karenina-elv valóban érvényes ebben a betegségben, a tudósok soha nem találhatnak stabil diszbiózist a fekélyes vastagbélgyulladáshoz. A bél mikrobiotájának véletlenszerű változásai a betegséggel összefüggő tényezőkre adott válaszként azt jelenthetik, hogy sokféle konfiguráció kapcsolódik a betegség állapotához, és ezért a rendkívül érzékeny és specifikus bél mikrobiális biomarker azonosítása nehézkessé válhat. Ezenkívül a bél mikrobiomjának specifikus, ulceratív colitisben történő modulálását célzó beavatkozások változó sikerrel érhetők el.

Számos további lehetséges példa létezik az Anna Karenina-elvre a szakirodalomban, amely összekapcsolja a bél mikrobiota dysbiosisát a betegséggel. A szerzők az emberi bél mikrobiotájával kapcsolatos példák tárgyalása során az immunitás fontosságát hangsúlyozzák -a bizonyítékok arra utalnak, hogy a gazdaszervezetben a normál immunfunkció megszakadása destabilizálhatja a bél mikrobiomját, és véletlenszerű variációkat indukálhat. A cikk részletezi a nagyobb mikrobiómaváltozást azoknál az egyéneknél, akik pozitívak a humán immunhiány-vírus (HIV) szempontjából, és akik súlyosan megbontották az immunitást.

„A mikrobiómák normális szabályozásának megjóslásának időpontja és módja a mikrobiális ökológia számos fontos problémájának középpontjában áll” - írják a szerzők. Pontosabban ennek előrejelzése elengedhetetlen ahhoz, hogy tudjuk, hogyan lehet módosítani a bél mikrobiális ökoszisztémáját a jobb egészség érdekében. A személyre szabott orvoslás felé vezető úton az Anna Karenina-elv új irányt adhat a tudósoknak a bél mikrobiota változásainak biológiailag értelmes hatásainak felkutatásához.