Üks kindel soole mikrobioomi muster peegeldab tervist

Vees lahustuvad kiudained, näiteks kaerast ja odrast saadavad beetaglükaanid, võivad alandada LDL-kolesterooli taset ja parandada südame-veresoonkonna tervist. Kääritatavad kiudained, näiteks inuliin, on toiduks soolebakteritele: bakterid toodavad neist lühikese ahelaga rasvhappeid, mis on kasulikud soolestiku tervisele ja vähendavad põletikku.

Traditsioonilised meetodid soole mikrobioota uurimiseks on andnud erinevaid tulemusi, leides seoseid erinevate mikroobide ja näiteks diabeedi või rasvumise vahel, kuid suuremaid erinevusi mikroobigruppide ja tervise vahel pole avastatud. Väga kvaliteetsed metagenoomi korraga uurivad metoodikad võimaldavad aga jälgida korraga suuri andmehulkasid, koguda infot vähe uuritud või senitundmatute mikroobide kohta, saada teada, kuidas mikroobid omavahel ja gruppidena suhtlevad ning teha suuremaid üldistusi mikrobioomi mõjude kohta inimeste tervisele.

Ajakirjas Cell avaldatud 26 juht-kontrolluuringu ülevaates analüüsiti andmeid suure kiudainesisaldusega dieedi kohta ning püüti leida ühiseid jooni selle mõjust erinevatele haigustele ja tervisele. Soole mikrobioomist otsiti spetsiifilisi genoome ja võtmemikroobe, mille püsiv esinemine oleks seotud haiguste olemasolu või puudumisega. Lisaks mikroobide omavahelistele suhetele otsiti võtmemikroobe, kes ennustaksid ravivastust näiteks immuunravile.

Peamises uuringus osalesid 2. tüüpi diabeediga patsiendid, kellest 74 olid suure kiudainesisaldusega sekkumisgrupis ja 36 elasid tavalist elu. Jälgiti ja võrreldi soole mikrobioomi muutusi kahe grupi vahel. Täiendavalt võeti analüüsimisele 4000 proovimaterjali 38 viimase kümne aasta jooksul läbiviidud uuringust, mis uurisid mikrobioomi seoseid 15 erineva haigusega.

Tehti kindlaks 284 võtmetähtsusega mikroobide genoomi, mis on haiguste tulemuste ennustamisel olulised. Iga haigusega seostus peamine genoomide klaster (C1), mis jagati kaheks alaklastriks (C1A ja C1B).

Suure kiudainesisaldusega dieeti järginud uuritavatel olid jälgitavad soole mikrobioota muutused, kusjuures need olid nähtavad kolme kuu möödumisel sekkumise algusest ja taastusid uuringueelsele tasemele 15 kuuga. Leiti 635 stabiilset seost bakterite vahel, mille pinnalt kujunesid klastrid. Suurimas, C1 klastris olid bakterid, mille olemasolu oli seotud tervisetulemitega, täpsemalt diabeediga seotud markeritega.

C1A klastri mikroobide osakaal suurenes suure kiudainesisaldusega dieedi korral ja selle klastri mikroobide suurem hulk oli kasulik, peegeldades patsientide tervisenäitajate paranemist. Selles klastris oli rohkem geene, mis on seotud kasulike ühendite, näiteks võihappe tootmisega, samuti kääritasid sealsed mikroobid kiudaineid rohkem.

C1B klastris oli rohkem geene, mis on seotud antibiootikumiresistentsuse ja mikroobide virulentsusfaktoritega, see viitab suuremale haiguste tekitamise potentsiaalile. C1B klastri geenide osakaal vähenes suure kiudainesisaldusega dieedi järgimise korral. C1A ja C1B klastrite mikroobide arvukus oli omavahel negatiivselt seotud ehk pöördvõrdelises seoses.

Samad C1A ja C1B klastrid, mis võimaldasid ennustada diabeediga patsientidel metaboolse tervise markereid, olid jälgitavad ka teiste haiguste, näiteks südame-
veresoonkonnahaiguste ja skisofeenia korral.

Genoomiklastrite suuremateks üksusteks kombineerimine tagas parema diagnostilise võimsuse, andes lootust, et võib-olla ühel päeval on mikrobiootat võimalik kasutada diagnostilise abivahendina. Haiguste piire ületav universaalne mudel, mis siit uuringust ilmnes, aitas päris mitme haiguse korral edukalt eristada haigeid ja terveid uuritavaid, kusjuures 26 erineva andmestiku lõikes oli diagnostiline täpsus 0,73.

Järgmiseks kasutati mudeleid, et ennustada ravivastust erinevatele raviviisidele, näiteks vähi või põletikulise soolehaiguse immuunravi.

Kokkuvõttes leiti suurte andmemassiivide põhjal mikrobioomi võtmemuster, mis koosneb kahest bakteritegrupist, ja nende kahe grupi omavaheline tasakaal peegeldab mitmeid tervisega seotud jooni ning võimaldab ennustada erinevate haiguste olemasolu ja vastust ravimitele. Kiudained toidus reguleerivad kasulike ja kahjulike bakterikoosluste omavahelist tasakaalu ning suure kiudainesisaldusega toit toetab kasulike bakterite kasvu ja domineerimist haigusi soodustavate bakterikoosluste üle.

Siit uuringust leitud stabiilsete bakterikoosluste omavaheliste interaktsioonide mudel oli parema ennustusväärtusega kui senised laiemad üldisemad andmed. Seega võib järeldada, et mitte kõik tavalised bakterid ei ole tervisele võrdselt tähtsad, vaid olulised on stabiilsed tervist toetavad mikroobikogukonnad.

Allikas: Wu G, et al. A core microbiome signature as an indicator of health. Cell. 2024 Oct 7:S0092-8674(24)01038-9. doi: 10.1016/j.cell.2024.09.019.