Биологи МГУ из НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского исследовали роль микробиома кишечника в производстве токсинов, которые накапливаются в организме при заболеваниях почек. Ученые разработали новый биоинформатический подход, который может определить патологические виды бактерий и улучшить состояние пациентов с почечными повреждениями. Работа проводилась при поддержке Российского научного фонда, статья была опубликована в международном журнале International Journal of Molecular Sciences.
Уремия – это тяжелое состояние, когда в результате острой или хронической почечной недостаточности в организме начинают накапливаться различные токсические соединения. Эти вещества получили название уремических токсинов и считаются основной причиной всех тяжелых последствий поражения почек. Именно на удаление этих веществ из организма направлены процедуры гемодиализа, то есть очищения крови. Ранее считалось, что большинство этих веществ являются продуктами обмена веществ самого человека и лишь некоторые способны поступать из внешней среды. Однако коллектив физиологов и биоинформатиков под руководством доктора биологических наук, профессора РАН Егора Плотникова доказал, что источником многих уремических токсинов являются бактерии, обитающие в желудочно-кишечном тракте, – так называемый микробиом кишечника.
Рассказывает участник работы старший преподаватель факультета биоинженерии и биоинформатики Анастасия Жарикова: «Хроническая болезнь почек — довольно распространенное заболевание, которое встречается у 10% населения, особенно у пожилых людей. Болезни почек характеризуются потерей нормальной функции органа и повышением концентрации в организме продуктов метаболизма. Накопление этих веществ само по себе ухудшает состояние больных и приводит к развитию других патологий. Чтобы понять, что является источником уремических токсинов, мы с помощью биоинформатических подходов проанализировали большой объем накопленных на сегодняшний день данных о составе микробиоты кишечника человека и метаболических путях, ведущих к синтезу или деградации уремических токсинов. Используя разработанную нами методику, мы выяснили, что во многом за накопление токсических веществ в крови отвечают определенные представители микробиоты кишечника».
Исследователи так описывают полученные результаты: «Как оказалось, бактерии кишечника активно участвуют в производстве и утилизации токсинов. С помощью биоинформатического анализа мы выявили две категории бактерий. Именно на этих представителей микробиома кишечника стоит обратить особое внимание при терапии болезней почек. Есть условно «вредные» бактерии, которые синтезируют большое количество уремических токсинов. Снижая количество таких бактерий в составе микробиома кишечника, мы можем добиться и уменьшения концентрации патологических метаболитов в крови. В то же время мы нашли и «полезных» представителей микробиома, которые, наоборот, метаболизируют уремические токсины. Повышая их содержание с помощью пробиотиков, мы можем облегчить протекание заболеваний почек у пациентов и уменьшить уремический синдром».
Во всем мире воздействие на микробиом кишечника признается перспективным методом терапии различных заболеваний. В то же время единственным используемым сейчас способом уменьшения количества уремических токсинов в крови больных почечными патологиями является диализ, то есть экстракорпоральное очищение крови. В своей работе сотрудники МГУ заложили фундамент для разработки лечения и реабилитации больных с тяжелыми почечными патологиями на основе воздействия на состав микрофлоры кишечника, что может снизить потребность в гемодиализе.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
