Метилен көгі және ішек микробиомы: тышқандардан алынған дәлелдер

Метилен көгі тышқан нәжісінде өлшенетін бактериялық құрамды өзгерте алады. Бұл нәтиже оның адамның ішек денсаулығын жақсартатынын, зиянды бактерияларды таңдап жоятынын немесе дисбиозды емдейтінін дәлелдемейді. Негізгі айырмашылық — микробтық қауымдастықты өзгерту мен сол қауымдастық мекендейтін ағзаның денсаулығын жақсарту екі бөлек нәрсе.

Бұл сұраққа ең тікелей қатысты тышқандарға жүргізілген тәжірибеде бактериялық ДНҚ мен лабиринттегі тапсырманы орындау нәтижелері өлшенді. Мұндай өлшемдер әрі қарай зерттеуге тұрарлық заңдылықтарды анықтай алады. Бірақ өздігінен олар бактериялық өзгерістің мінез-құлық өзгерісіне себеп болғанын немесе осы екеуінің кез келгені ас қорыту белгілерінің жеңілдеуін болжайтынын дәлелдей алмайды.

Зерттеушілер нақты нені өлшеді

Гуреев пен әріптестерінің 2020 жылғы тәжірибесінде үш айлық C57Bl/6 тышқандарына төрт апта бойы 15 mg/kg/day мөлшерінде метилен көгі (тоғыз тышқан), 50 mg/kg/day мөлшерінде метилен көгі (сегіз тышқан) немесе бақылау тобында су (13 тышқан) берілді. Тәжірибе жоспары бөлімінде препараттың енгізу жолы мен жануарлардың жынысы нақты көрсетілмеген.

Нәжіс үлгілері препарат берілгенге дейін және одан кейін апта сайын алынды. Зерттеушілер бактериялық топтарға арналған qPCR әдісін және қосымша 16S ДНҚ ампликондарын секвенирлеуді қолданды. Соңғы бес күнде тышқандар екі күн бейімделуден өтті, содан кейін үш күн бойы сыйақы берілетін Т-тәрізді лабиринтте сыналды; күн сайын он таңдау бағаланды.

Бұлар — тышқандарға жүргізілген тәжірибедегі әсер ету мөлшерлері, адамға ұсынылатын дозалар емес. Ішекке препараттың қаншасы жететінін түсіндіру үшін енгізу жолы маңызды, ал көрсетілмеген енгізу жолын жорамалдауға болмайды. Дене салмағына қарай қайта есептеу адамға қауіпсіз немесе тиімді қолдану режимін анықтамайды.

Микробиом зерттеуіндегі дәлелдер кестесі

Бұл авторлық кесте жарияланған бақылауларды оқырман кездесуі мүмкін қосымша тұжырымдардан бөліп көрсетеді. Бактериялық топтардың атаулары мақаладағы терминологияға сәйкес берілген.

Дәлел деңгейі	Бақылау немесе өлшем	Түсіндіру шегі
Төменірек мөлшердегі бактериялық құрам	15 mg/kg/day кезінде кейбір топтар өзгерді; Delta/Gammaproteobacteria бастапқыда көбейіп, төртінші аптада анықталмады.	Соңғы кезеңде алынған үлгі бұған дейінгі өзгерістерді көрсетпеуі мүмкін. Анықталмау қолданылған талдау әдісіне байланысты.
Жоғарырақ мөлшердегі бактериялық құрам	50 mg/kg/day кезінде төртінші аптадағы Proteobacteria үлесінің медианасы 7.49% болды, ал бақылау тобында 1.61% болды.	Пайыздық үлестің артуы тірі жасушалардың абсолюттік саны артқанын дәлелдемейді.
Таксономиялық деректер	Секвенирлеу кең бактериялық топтардың ішіндегі өзгерістерді анықтады.	Типтің жалпы үлесінің тұрақтылығы оның құрамындағы өзгерістерді жасыруы мүмкін.
Иесі болып табылатын ағзаның мінез-құлқы	Төменірек мөлшер Т-тәрізді лабиринттегі біріктірілген бағаларды жақсартты; жоғарырақ мөлшер мұндай нәтиже бермеді.	Бұл — когнитивтік қабілеттерді жан-жақты бағалау емес, нақты бір тапсырманы орындау нәтижесі.
Байланыс	Deferribacteres екінші күнгі бағалармен теріс корреляция көрсетті.	Корреляция себеп болған ағзаны немесе механизмді анықтамайды.
Ішек қызметі	Ішек тосқауылының немесе метаболиттердің тікелей нәтижелік көрсеткіші өлшенбеді.	Зерттеу өткізгіштіктің қалпына келгенін немесе микробтық қызметтің жақсарғанын дәлелдей алмайды.
Себеп-салдарды тексеру	Микробиотаны көшіру немесе азайту тәжірибесі жүргізілмеді.	Микробтардың мінез-құлыққа әсерді жүзеге асыруда аралық рөл атқарған-атқармағаны анықталмаған.

Кесте әдейі өлшенген көрсеткіштерге қарай бөлінген. Бір жолдағы оң нәтиже басқа жолдағы жетіспейтін деректің орнын толтыра алмайды. Мысалы, лабиринттегі тапсырманы жақсырақ орындау ішек қабынуына қатысты жетіспейтін дәлелді бермейді.

Неліктен бактериялардың пайыздық үлесі ненің жойылғанын көрсетпейді

Салыстырмалы мөлшер термині өлшенген қауымдастықтағы белгілі бір топтың үлесін білдіреді. Бұл нәжістің бір грамындағы бактериялық жасушалар санынан өзгеше. Вандепутте мен әріптестері микробиомды сандық сипаттау зерттеуінде қауымдастықтар арасындағы айырмашылықтарды түсіндіруде микробтардың жалпы мөлшері неліктен маңызды екенін көрсетті.

Мысал ретінде А ағзасының он бірлігі және басқа ағзалардың 90 бірлігі бар үлгіні қарастырайық. А үлесі 10% болады. Егер А саны он күйінде қалып, басқалары 40-қа дейін азайса, А үлесі енді 20% болады. Оның абсолюттік мөлшері артпаса да, үлесі екі есе өсті. Бұл арифметикалық мысал метилен көгі тәжірибесінің нәтижесі емес.

Осы айырмашылық бактерияларды жою туралы тұжырымдарға да шектеу қояды. ДНҚ негізінде анықталған үлес — тірі қалуды тікелей тексеру емес. Тіршілікке қабілетті бактериялардың азайғанын анықтау үшін тәжірибеде олардың тіршілікке қабілеттілігін бағалайтын және бүкіл популяцияны ескеретін өлшемдер қажет. Қызметтік өзгерісті анықтау үшін тиісті қызметтік өлшем керек: мысалы, тек бактерия атауларына сүйенген болжам емес, нақты өлшенген метаболит.

Кең ауқымды атаулар биологиялық әртүрлілікті де жасырады. Тұтас бір типті пайдалы немесе зиянды деп қарастыру белгілі бір нәтижеге жауапты ағзалар мен олардың әрекеттерін елемейді. Сондықтан арақатынастың өзгеруі өздігінен дисбиоз диагнозы да, дисбиоздың емделгенінің дәлелі де емес.

Микробиом лабиринттегі нәтижені түсіндірді ме?

Тәжірибеде препараттың әсері, бактериялық құрам және мінез-құлық бір зерттеу аясында қарастырылды. Бұл гипотеза ұсынуға пайдалы. Біздің түсіндіруімізше, зерттеу жоспары бірнеше ықтимал түсіндірмені ажыратпайды: препараттың мінез-құлыққа тікелей әсерін, микробтар арқылы жанама әсерін немесе мінез-құлық пен бактериялардың бір әсерге бөлек жауап беруін.

Аралық рөлді тексеретін неғұрлым сенімді тәжірибеде болжанған микробтық аралық фактор препараттан тәуелсіз өзгертілер еді. Зерттеушілер құрамы нақты анықталған қауымдастықты көшіру әсерді де көшіре ме, әлде болжанған микробтық жолды жою сол әсерге жол бермей ме деген сұрақтарды тексере алар еді. Мұндай тәжірибелерде тағы не көшірілетінін немесе өзгеретінін бақылайтын топтар да қажет.

Мінез-құлыққа қатысты нәтижелік көрсеткішті де осындай мұқияттықпен түсіндіру керек. Сыйақы берілетін лабиринтте жануар белгілі жағдайларда таңдау жасайды. Бағалау қағидасы тұрғысынан алғанда, тапсырманы орындау зерттеуге деген ықыласқа, қозғалысқа, сыйақыға ұмтылуға және үйренуге байланысты болуы мүмкін. Нәтижені «когнитивтік қабілеттердің жақсаруы» деп атау осы айырмашылықтарды көмескілейді. Тікелей өлшенген тапсырманың сипаттамасы көбірек ақпарат береді.

Метилен көгі ішек бактерияларын жоя ма?

Метилен көгі нақты белгіленген зертханалық жағдайларда микробтарға қарсы әсерге қатыса алады. Бұл оны ауыз арқылы қабылдағаннан кейін бүкіл ішек қауымдастығында не болатынын көрсетпейді.

Мысалы, бактерияларды фотодинамикалық инактивациялау жөніндегі зертханалық зерттеуде E. coli және S. aureus фотосенсибилизаторлармен және бақыланатын жарықтандырумен сыналды. Зерттеуде колония түзілуі мен мембрана зақымдануы бағаланып, сәйкес жарықсыз бақылау топтары қамтылды. Сыналған жағдайларда тек жарықтың немесе тек фотосенсибилизатордың өзі әсер етпеді.

Бұл бақылаулар сол тәжірибе аясындағы маңызды себеп-салдар сұрағына жауап береді: олардың бірге қолданылуы қандай үлес қосты? Затты жұту бактериялық суспензияны жарықтандыру жағдайын қайталамайды. Керісінше, бір концентрация мен ұзақтықта жарықсыз бақылау тобында әсердің болмауы жарықтандырусыз әсер етудің барлық жағдайы биологиялық тұрғыдан белсенді емес екенін дәлелдемейді. Микробтарға қарсы зерттеулерге шолу жағдайға тәуелді осы айырмашылықтарды түсіндіреді.

Ішек қауымдастығын зерттеу белгілі бір инфекцияның емделуін де дәлелдей алмайды. Ағзаны анықтау және тиісті клиникалық нәтижені көрсету — бөлек міндеттер; бұл паразиттерді емдеу туралы тұжырымдарды бағалауға да қатысты.

Бұл адамның ішек денсаулығына қатысты тұжырымдар үшін нені білдіреді

Осы мақала үшін жүргізілген мақсатты әдебиет іздеу барысында метилен көгінің ішек денсаулығына пайдасын дәлелдейтін, адамның ішек микробиомына қатысты бақыланатын сынақ табылмады. Бұл — табылған дәлелдер туралы мәлімдеме, тиісті зерттеудің мүлде жоқ екенінің дәлелі емес. Адамдардағы ауыз қуысына жергілікті фотодинамикалық ем қолдануды зерттеу — басқа мәселе: мысалы, ауыздан жағымсыз иіс шығуына қатысты 45 адам қатысқан сынақта ішек денсаулығы емес, тілдегі жабынды үлгілері мен тыныстағы газдар өлшенді.

Адамның ішек денсаулығына қатысты тұжырымды негіздеу үшін зерттеуде нақты анықталған қатысушылар тобы, қайта өндіруге болатын препарат құрамы мен енгізу жолы, тиісті салыстыру нұсқасы және сол топ үшін маңызды нәтиже болуы керек. Микробтық құрам нәтижені түсіндіруге көмектесе алады, бірақ белгілердің жеңілдеуін, аурудың бақылауда болуын және жағымсыз әсерлерді де бағалау қажет.

Тышқанның бір моделіндегі төрт апталық зерттеу бірнеше ай немесе жыл бойы қолданудың салдарын да анықтай алмайды. Метилен көгінің күнделікті және ұзақ мерзімді әсеріне шолу қолдану ұзақтығын бақылау мен қауіпсіздік көрсеткіштерінен бөліп қарастырады. Кеңірек клиникалық мәнмәтін үшін адамдардағы зерттеулер нені растайтынын қараңыз.