Установено е, че кучета с подобна на болест на Crohn, хранени със специална диета, имат характерни промени в чревните си микроби, успоредно с това при деца с Crohn’s.

Много остава загадъчно за факторите, влияещи върху възпалителните заболявания на червата при човека (IBD), но един от аспектите, който се очерта като ключов фактор, е чревният микробиом, колекцията от микроорганизми, обитаващи червата.

микробиома

Известно е, че диетата влияе дълбоко на тази микробна общност и са използвани специални диети като терапия за чревни разстройства, включително болестта на Crohn при хората. Те също се използват често при кучета, които могат да развият хронично чревно заболяване, което отразява много характеристики на Crohn's.

В ново проучване, публикувано в списанието Микробиом, изследователи от Университета в Пенсилвания са изследвали връзката между диетата по лекарско предписание, чревния микробиом и успешното навлизане в ремисия на болести при домашни кучета, лекувани във ветеринарната болница на Penn Vet’s Ryan Те откриха ключови характеристики на микробиома и свързаните с него метаболитни продукти, които се появиха само при кучета, които са навлезли в ремисия на заболяването. Тип бактерии, които произвеждат тези съединения, известни като вторични жлъчни киселини, облекчават заболяването при модел на мишка. И сравнявайки въздействието на диетата върху микробиома на кучето с това, наблюдавано по време на диетичната терапия при деца с Crohn’s, изследователският екип откри забележителни прилики.

„Известно е, че бактериите в червата са наистина важен фактор за преобръщането на везните към болести“, казва Даниел Бейтинг, старши автор в работата и асистент в Училището по ветеринарна медицина. „И факторът на околната среда, който изглежда допринася най-много за бързите промени в микробиома, е това, което ядете. Като се има предвид, че микробиомите на кучетата са изключително подобни на тези на хората, решихме, че това е интригуващ модел, който да попитаме: „Може ли диетата да повлияе на това заболяване чрез въздействие върху микробиома?“

За да започне преследването на този въпрос, е необходимо лечение на популация от кучета домашни любимци с кучешка хронична ентеропатия (СЕ), хронично състояние, включващо загуба на тегло и възпаление на червата, диария, повръщане, загуба на апетит и хронична рецидивираща и ремитираща, както се вижда в Болест на Крон. В проучването са участвали 53 кучета, 29 с CE, лекувани във ветеринарната болница Penn Vet’s Ryan, и 24 здрави контроли.

Изследователите събират проби от изпражнения в началото на проучването и по различно време, когато болните кучета започват диета с рецепта за лечение на тяхното заболяване. Използвайки усъвършенствани техники за генетично секвенциониране, екипът разработи каталог на микробите, присъстващи в изпражненията, вграден за чревния микробиом на животните. Те също така събраха информация за метаболитните продукти, присъстващи в изпражненията.

„Това ни дава функционално отчитане на микробиома“, казва Бейтинг. „Не само ни казва кой е там, но и какво прави.“

Двайсет от 29-те болни кучета бързо влязоха в ремисия. Заедно геномните и метаболитните анализи разкриват характерни промени при тези кучета. По-специално, тези, които се повлияват добре от диетата, обикновено увеличават метаболитите, известни като вторични жлъчни киселини. Те се произвеждат, когато определени микроби в червата консумират жлъчката, която се отделя от черния дроб.

Един от тези „добри“ микроби, които могат да дадат началото на вторични жлъчни киселини, е бактерията Clostridium hiranonis, което изследователите откриват в по-голям брой при кучета, които са преминали в ремисия. Кучетата, които реагираха добре на диетата, също имаха по-малко вредни бактерии, като например Ешерихия коли и Clostridium perfringens след започване на лечението.

За да научи повече за това какво правят тези очевидни маркери на ремисия, екипът взе бактерии от кучетата - както когато бяха болни, така и след като влязоха в ремисия - и ги отглеждаше в лабораторията.

„Наличието на тези организми ни даде възможност да проверим нашата хипотеза за това, което всъщност причинява ремисия“, казва Шуай Уанг, постдок в Penn Vet и водещ автор на изследването.

Приемайки вторичните жлъчни киселини, за които е установено, че са свързани с ремисия, изследователите ги прилагат към Е. coli и C. perfringens отглеждани от болни кучета и установили, че жлъчните киселини инхибират растежа им. Те също даваха C. hiranonis от кучета до мишки с форма на възпалително разстройство на червата, за да се види дали бактериите могат да намалят болестта при различен животински модел.

„Наблюдавахме стабилизиране на нивата на вторични жлъчни киселини и намалено възпаление“, казва Уанг.

„Това ни позволи да покажем, че вторичните жлъчни киселини и C. hiranonis не са просто биомаркери на ремисия - казва Бейтинг, - те всъщност могат да доведат до промяна. Жлъчните киселини могат да блокират растежа на патогени и C. hiranonis може да подобри здравето на червата при мишки. "

Като последна стъпка изследователите разгледаха набор от данни, взети от деца с болест на Crohn, които са били лекувани със специализирана течна диета, известна като изключително ентерално хранене. Младежите, които са се повлияли от терапията, са се увеличили в броя на видовете бактерии Clostridium scindens, което, като C. hiranonis, е мощен производител на вторични жлъчни киселини.

Авторите казват, че откритията дават надежда за по-добри диетични терапии за IBD, може би такива, които доставят „добри“ бактерии като C. scindens или ° С. хиранонис докато потискат свързаните с болестта видове.

„Подобни експозиции на околната среда на кучета и деца правят кучешкия модел IBD отличен модел на детска възпалителна болест на червата“, казва Робърт Н. Балдасано, съавтор на изследването и детски гастроентеролог в Детската болница във Филаделфия. „Това проучване значително подобри познанията ни за детската IBD и ще доведе до нови терапии за деца, страдащи от това заболяване.“


Даниел П. Бейтинг е асистент в катедрата по патобиология и технически директор на Центъра за взаимодействия между гостоприемници и микроби към Училището по ветеринарна медицина на Университета в Пенсилвания.

Шуай Уанг е докторант в Училището по ветеринарна медицина на Penn’s.

Робърт Н. Балдасано е детски гастроентеролог и директор на Центъра за детска възпалителна болест на червата в Детска болница във Филаделфия.

Beiting, Wang и Baldassano са съавтори на проучването с Rene Martins на Penn Vet, Megan C. Sullivan, Ana M. Misic, Ayah El-Fahmawi, Kevin O'Brien, Ying Chen, Charles Bradley, Grace Zhang, Alexander SF Berry, Christopher Hunter и Марк П. Рондо; Медицинският факултет на Перелман Elliot S. Friedman; и Университета на Сао Пауло Elaine Cristina Pereira De Martinis.

Проучването е подкрепено от Фондация за семейни изследвания на Маргарет К. Ланденбергер, Изследователска фондация в Сао Пауло, Бразилия (грант № 2016/16293-5) и програмата за тютюневи формули/CURE (Grant SAP # 4100068710).