Генетический тест на микробиоту

«Если вы не любите бактерии, вам не повезло с планетой. Земля — это планета бактерий»

Микробиом человека

  • Формируется в первые годы жизни и сопутствует человеку всю жизнь
  • Включает порядка 1000 видов бактерий
  • Имеет порядка 20000 белок-кодирующих генов
  • Сильно динамичен во времени
  • Варьирует между людьми
  • Больше зависит от факторов внешней среды и образа жизни, чем от генетических особенностей человека
  • Влияет на человека, его здоровье и настроение

Микробиом человека​ 20 причин, почему микробы очень важны​

  • Влияют на психическое здоровье, мысли, поведение
  • Усиливают защитные свойства кожи
  • Влияют на терморегуляцию
  • Возможно, влияют на способность кожи синтезировать витамин Д на солнце  
  • Влияют на здоровье и работу печени    
  • Влияют на иммунную систему  ​
  • Способны к детоксикации некоторых токсинов  
  • Меняют чувствительность тканей к инсулину
  • Влияют на плотность и прочность костей 
  • Влияют на структуру и цвет волос
  • Влияют на мечты
  • Влияют на пищевое поведение и аппетит                   
  • Хорошие микробы защищают от патогенов                   
  • Играют важную роль в здоровье сердечно-сосудистой системы                
  • Влияют на синтез инсулина                          
  • Переваривают часть нашей пищи                          
  • Контролируют проницаемость кишечника
  • Влияют на объёмы жировых запасов                        
  • Производят короткоцепочечные жирные кислоты                     
  • Производят вещества, необходимые ​для восстановления и роста мышц ​

Основные функции кишечной микробиоты​

  • обеспечение колонизационной резистентности;
  • пищеварительная функция;
  • регулирование моторной функции кишечника;
  • способствование всасыванию воды;
  • антитоксическая функция;
  • участие в синтезе некоторых необходимых    веществ: витаминов группы В, витамина К и др.;
  • иммуномодулирующая функция. 

Методы исследования микробиоты ​

ПЦР в реальном времени​ (PCR Real-Time)​

Метод полимеразной цепной реакции, используется для одновременной амплификации​ и измерения количества данной молекулы ДНК.

Культуральный​ (бактериологический ) метод​

Совокупность методик искусственного культивирования микроорганизмов на питательных средах в целях их идентификации.

Масс-спектрометрия​

Метод основан на определении отношения массы к заряду ионов. «взвешивание» молекул, находящихся в пробе.

Секвенирование метагенома​

Исследование микробиома через метагеном с помощью NGS​

Фрагментированная​ полногеномная библиотека ДНК​

Секвенирование​ (большой объём данных)​

Биоинформатическая​ сборка геномов de novo​

Библиотека фрагментов гена 16S рРНК​

Секвенирование​ (малый объём данных)​

Сравнение с базой данных​ и определение видового разнообразия​

Анализ видового состава бактерий по ​гену 16S рРНК​

Биоматериал​​

ДНК​

Библиотека фрагментов гена 16S рРНК​

Секвенирование​

Биоинформатическая обработка​

Интерпретация​

Что точнее отражает риск развития заболеваний внутренних органов – композиция собственных генов человека или кишечный микробиом?​ ​

Генетические маркеры < 20% микробиом ​

  • Язвенный колит
  • Болезнь Крона
  • Рак простаты
  • Сахарный диабет 2 типа
  • Ревматоидный артрит
  • Артериальная гипертензия
  • Шизофрения
  • Болезнь Паркинсона
  • Ожирение
  • Бронхиальная астма

Генетические маркеры < 50% микробиом ​

  • Колоректальный рак

Генетические маркеры >

  • Сахарный диабет 1 типа

Исследователи отметили, что более высокая эффективность применения микробных маркеров связана с тем, что состав кишечной микробиоты, как и риск развития и прогноз данных заболеваний, определяется влиянием факторов окружающей среды и образа жизни человека (например, особенностями рациона или физическими нагрузками). В настоящее время специфические микробные маркеры могут лишь дополнять генетический анализ.​

Что определяет состав кишечной микробиоты?​

  • Рацион питания
  • Прием лекарственных препаратов
  • Уровень физической активности
  • Регионом проживания (климат, экология)
  • Психоэмоциональное состояние
  • Привычные интоксикаций (алкоголь, курение)

Исходно состав кишечной микробиоты определяется генетическими факторами, зрелостью плода при рождении, способом родоразрешения (естественные роды или роды путём кесарева сечения) и продолжительностью грудного вскармливания.​ Последующее становление кишечной микробиоты происходит на протяжении всей жизни и формируется под влиянием.​

Формирование кишечной микробиоты у детей​

Особенность кишечной микробиоты у детей в зависимости от родоразрешения​

РОДЫ ЧЕРЕЗ ЕСТЕСТВЕННЫЕ ​ РОДОВЫЕ ПУТИ

Особенности бактериального сообщества:​

    • Prevotella spp
    • Lactobacillus
    • Bifidobacteriumдоминирующая роль, более быстрое заселение
    • больше Lactobacillus и Bifidobacterium и меньше потенциальных патогенных микроорганизмов, по сравнению с детьми после KS.
    • Влияние микробов, обитающих во влагалище + кишечные 

​ АБДОМИНАЛЬНОЕ РОДОРАЗРЕШЕНИЕ

Особенности бактериального сообщества:​

  • Corynebacterium
  • Staphylococcus
  • Propionibacterium spp
  • Bifidobacterium более медленное заселение
  • преобладают Bacteroides, Clostridium, Staphylococcus, Enterobacteria, Enterococcus
  • Влияние микробов кожи матери, с рук медсестры, с больничного белья.

Научные направления, которые изучают влияние питания на нашу жизнедеятельность.​

Нутригеномика

– изучение влияния пищевых продуктов на активность генов, регулирующих предрасположенность к заболеваниям, и, таким образом, выявление продуктов, употребление которых увеличивает или снижает риск развития определённых заболеваний​ ​ ​

Нутригенетика

– изучение индивидуальных реакций человека (например, показателей веса, артериального давления, уровня холестерина или глюкозы крови) на определённую диету или её компоненты в зависимости от генетических особенностей метаболизма и усвоения питательных веществ​

Эпигеномика

–изучение воздействия питательных веществ и других компонентов рациона на «выключение» или «включение» генов, которые положительно или отрицательно влияют на здоровье​

Микробиом кишечника

– изучение влияния рациона человека на состав и функции микробиоты желудочно-кишечного тракта, оказывающей колоссальное влияние на сохранение здоровья и продолжительности жизни ​

КАК МИКРОБИОТА ВЛИЯЕТ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА?​

Изучено участие кишечной микробиоты в патогенезе следующих заболеваний:​

ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ:​

  • язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки
  • C.difficileассоциированная болезнь
  • воспалительные заболевания ЖКТ
  • болезнь Крона
  • язвенный колит
  • функциональные заболевания ЖКТ
  • целиакия;

 ГЕПАТОБИЛИАРНАЯ СИСТЕМА:​

  • НАЖБ
  • цирроз печени
  • аутоиммунные заболевания печени

ПСИХО-ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ НАРУШЕНИЯ: ​

  • тревожно-депрессивные и когнитивные расстройства
  • аутизм;

СЕРДЕЧНО – СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

  • ишемическая болезнь сердца,
  • гипертоническая болезнь,
  • хроническая сердечная недостаточность;

МОЧЕПОЛОВАЯ СИСТЕМА: ​

  • мочекаменная болезнь
  • хроническая почечная недостаточность
  • воспалительные заболевания мочеполовой системы.

Онкологические заболевания ЖКТ

СИСТЕМНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ: ​

  • сахарный диабет
  • ожирение
  • атеросклероз 
  • аллергические реакции

НЕЙРОДЕГЕНЕРАТИВ-НЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ:​

  •  болезнь Альцгеймера
  • болезнь Паркинсона,
  • рассеянный склероз;

ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ:​

  • ХОБЛ
  • бронхиальная астма
  • интерстициальные заболевания легких;

КОЖА И СУСТАВЫ:​

  • Псориаз
  • Артриты
  • Алопеция
  • Акне
  • дерматозы, экзема

Биомаркеры лактазной недостаточности:

Непереносимость лактозы

Лактоза это сахар, содержащийся в молочных продуктах.

Чтобы переварить этот сахар, тонкий кишечник производит фермент, называемый лактазой. Он разрушает лактозу до двух простых сахаров (глюкоза и галактоза), которые затем всасываются в кровь.

Если у Вас непереносимость лактозы, значит, Ваш тонкий кишечник не вырабатывает достаточное количество лактазы, чтобы переварить лактозу из молочных продуктов. Непереносимость проявляется во вздутии живота, газах и диареи. Обычно уровень фермента лактазы падает по естественным причинам у детей к двенадцати годам и сохраняется таким же невысоким до конца жизни. 

 

БИОМАРКЕРЫ: 

Снижение количества Faecalibacterium

Снижение количества Bifidobacterium

Снижение количества Lactobacillus

Снижение количества Roseburia

Ожирение​

У пациентов с низким бактериальным богатством и ожирением, как правило, наблюдается:

  • снижение количества бактерий, продуцирующих бутират 
  • снижение продукции водорода и метана 
  • увеличение деградации слизи 
  • увеличение потенциала для управления окислительным стрессом.

Таким образом, люди с ожирением имеют меньшее бактериальное богатство и имеют микробиоту, которая предрасполагает их к дальнейшему воспалению. 

Биомаркеры ожирения и Сахарного диабета 2 типа​

БИОМАРКЕРЫ ОЖИРЕНИЯ​

​Особенности бактериального сообщества:

  • Снижение относительной численности 
  • Bacteroidetes и увеличение Firmicutes
  • Низкое бактериальное разнообразие
  • Повышение количества Actinobacteria
  • Повышение количества Enterobacter
  • Повышение количества Roseburia
  • Снижение количества Bifidobacterium 
  • Снижение количества Methanobrevibacter
  • Снижение количества Oscillospira 
  • Снижение количества Succinivibrio
  • Снижение количества Alistipes
  • Снижение количества Akkermansia muciniphila
  • Снижение количества Faecalibacterium
  • Снижение количества Lactobacillus
  • Снижение количества Butyrivibrio
  • Снижение количества Coprococcus

БИОМАРКЕРЫ САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА​

​Особенности бактериального сообщества:​

  • Снижение относительной численности 
  • Bacteroidetes и увеличение Firmicutes
  • Низкое бактериальное разнообразие
  • Повышение количества Roseburia intestinalis
  • Снижение количества Methanobrevibacter
  • Снижение количества Akkermansia muciniphila
  • Снижение количества Lactobacillus
  • Снижение количества Bifidobacterium 
  • Снижение количества Faecalibacterium
  • Снижение количества Paraprevotella
  • Снижение количества Eubacterium
  • Снижение количества Haemophilus

Метабиотики Daigo

Катализатор роста своей микрофлоры

СВОЙСТВА:​

  • не вступают в антагонистические отношения с собственной МБ;
  • начинают действовать сразу (уже готовые метаболиты)
  • могут применяться с первого дня приема АБ
  • отсутствует риск передачи антибиотикорезистентости
  • высокая биодоступность