Metilēnzilais un zarnu mikrobioms: ko rāda pētījums ar pelēm

Metilēnzilais var mainīt peļu izkārnījumos noteikto baktēriju profilu. Šis novērojums nepierāda, ka tas uzlabo cilvēka zarnu veselību, selektīvi iznīcina kaitīgās baktērijas vai ārstē disbiozi. Būtiski ir nošķirt mikroorganismu kopienas izmainīšanu no tās saimniekorganisma veselības uzlabošanas.

Eksperimentā ar pelēm, kas vistiešāk attiecas uz šo jautājumu, mērīja baktēriju DNS un labirinta uzdevuma izpildi. Šādi mērījumi var atklāt likumsakarības, kuras ir vērts pētīt tālāk. Tomēr tie paši par sevi nevar pierādīt, ka baktēriju izmaiņas izraisīja uzvedības izmaiņas vai ka kāda no šīm izmaiņām ļauj prognozēt gremošanas simptomu mazināšanos.

Ko pētnieki patiesībā mērīja

Gureeva un kolēģu 2020. gada eksperimentā trīs mēnešus vecas C57Bl/6 peles četras nedēļas saņēma metilēnzilo 15 mg/kg/day (deviņas peles), 50 mg/kg/day (astoņas) vai kontrolgrupas ūdeni (13). Eksperimenta plāna sadaļā nav skaidri norādīts preparāta ievadīšanas veids vai dzīvnieku dzimums.

Izkārnījumu paraugus ievāca pirms preparāta ievadīšanas sākuma un pēc tam katru nedēļu. Pētnieki izmantoja baktēriju grupu qPCR un papildus veica 16S DNS amplikonu sekvenēšanu. Pēdējās piecās dienās pelēm vispirms bija divas pieradināšanas dienas, kam sekoja trīs dienas ar atlīdzību saistītu T veida labirinta testu, katru dienu vērtējot desmit izvēles.

Šie ir eksperimentāli iedarbības līmeņi pelēm, nevis devu ieteikumi cilvēkiem. Ievadīšanas veids ir svarīgs, vērtējot, cik daudz preparāta nonāk zarnās, un nenorādīts ievadīšanas veids arī jāatstāj nenorādīts. Pārrēķins pēc ķermeņa masas nepierādītu drošu vai efektīvu lietošanas režīmu cilvēkam.

Mikrobioma pētījuma pierādījumu tabula

Šī īpaši izveidotā tabula nošķir ziņotos novērojumus no plašākiem apgalvojumiem, ar kuriem lasītājs varētu sastapties. Baktēriju grupu nosaukumi atbilst publikācijā lietotajai terminoloģijai.

Tabula apzināti sadalīta atbilstoši tam, kas tika mērīts. Labvēlīgs rezultāts vienā rindā nevar aizstāt trūkstošu atbildi citā. Piemēram, labāka labirinta uzdevuma izpilde nesniedz trūkstošos pierādījumus par zarnu iekaisumu.

Kāpēc baktēriju procentuālais īpatsvars neparāda, kas tika iznīcināts

Termins relatīvais daudzums raksturo grupas īpatsvaru izmērītajā kopienā. Tas atšķiras no baktēriju šūnu skaita uz gramu izkārnījumu. Savā kvantitatīvās mikrobioma profilēšanas pētījumā Vandeputte un kolēģi parādīja, kāpēc mikroorganismu kopējais daudzums ir svarīgs, interpretējot kopienu atšķirības.

Aplūkosim ilustratīvu paraugu, kurā ir desmit organisma A vienības un 90 citu organismu vienības. A veido 10%. Ja A daudzums paliek desmit, bet pārējo organismu daudzums samazinās līdz 40, A tagad veido 20%. Tā īpatsvars ir divkāršojies, lai gan absolūtais daudzums nav pieaudzis. Šis aritmētiskais piemērs nav metilēnzilā eksperimenta rezultāts.

Šī pati atšķirība ierobežo apgalvojumus par baktēriju iznīcināšanu. Uz DNS balstīts īpatsvars nav tiešs izdzīvošanas tests. Lai pierādītu dzīvotspējīgu baktēriju zudumu, eksperimentā ir vajadzīgi mērījumi, kas novērtē dzīvotspēju un ņem vērā kopējo populāciju. Lai pierādītu funkcionālas izmaiņas, vajadzīgs atbilstošs funkcijas mērījums, piemēram, izmērīts metabolīts, nevis prognoze, kas balstīta tikai uz baktēriju nosaukumiem.

Plaši apzīmējumi arī slēpj bioloģisko daudzveidību. Uzskatot veselu tipu par labvēlīgu vai kaitīgu, tiek ignorēti organismi un procesi, kas atbild par konkrētu iznākumu. Tāpēc attiecības maiņa pati par sevi nav disbiozes diagnoze vai pierādījums, ka disbioze ir izārstēta.

Vai mikrobioms izskaidroja labirinta rezultātu?

Eksperimentā preparāta iedarbība, baktēriju profils un uzvedība tika vērtēti vienā pētījumā. Tas ir noderīgi hipotēzes izvirzīšanai. Mūsu interpretācijā šis pētījuma plāns neļauj nošķirt vairākus iespējamos skaidrojumus: tiešu preparāta ietekmi uz uzvedību, netiešu mikroorganismu ietekmi vai atsevišķas uzvedības un baktēriju reakcijas uz vienu un to pašu iedarbību.

Pārliecinošākā eksperimentā par mikroorganismu starpniecību iespējamais mikrobiālais starpnieks tiktu mainīts neatkarīgi no preparāta. Pētnieki varētu pārbaudīt, vai noteiktas kopienas pārnese pārnes arī ietekmi vai vai kāda iespējamā mikrobiālā mehānisma izslēgšana šo ietekmi novērš. Šādos eksperimentos vajadzīgas arī kontroles, lai ņemtu vērā, kas vēl tiek pārnests vai mainīts.

Tikpat rūpīgi jāvērtē uzvedības iznākuma rādītājs. Labirintā ar atlīdzību dzīvniekam jāizdara izvēles konkrētos apstākļos. Vērtēšanā jāņem vērā, ka sniegums var būt atkarīgs no vēlmes izpētīt, kustībām, motivācijas saņemt atlīdzību un mācīšanās. Nosaucot rezultātu par “labākām kognitīvajām spējām”, šīs atšķirības tiek sapludinātas. Tieši izmērītā uzdevuma apraksts joprojām ir informatīvāks.

Vai metilēnzilais iznīcina zarnu baktērijas?

Noteiktos laboratorijas apstākļos metilēnzilais var piedalīties pretmikrobu iedarbībā. Tas nenosaka, kas notiek ar visu zarnu mikroorganismu kopienu pēc perorālas uzņemšanas.

Piemēram, laboratorijas pētījumā par baktēriju fotodinamisko inaktivāciju pārbaudīja E. coli un S. aureus, izmantojot fotosensibilizatorus un kontrolētu apgaismojumu. Tajā vērtēja koloniju veidošanos un membrānu bojājumus, kā arī iekļāva atbilstošas kontroles tumsā. Pārbaudītajos apstākļos ne gaismai, ne fotosensibilizatoram atsevišķi nebija ietekmes.

Šīs kontroles atbild uz svarīgu cēloņsakarības jautājumu konkrētajā eksperimentā: kādu ieguldījumu deva kombinācija? Vielas norīšana neatveido baktēriju suspensijas apgaismošanu. Savukārt negatīvs rezultāts tumsas kontrolē pie vienas koncentrācijas un ilguma nepierāda, ka jebkāda iedarbība bez apgaismojuma ir bioloģiski neaktīva. Pretmikrobu pētījumu pārskatā izskaidrotas šīs no apstākļiem atkarīgās atšķirības.

Arī zarnu mikroorganismu kopienas pētījums nevar pierādīt konkrētas infekcijas ārstēšanu. Organisma identificēšana un atbilstoša klīniskā iznākuma pierādīšana ir atsevišķi uzdevumi, arī vērtējot apgalvojumus par parazītu ārstēšanu.

Ko tas nozīmē apgalvojumiem par cilvēka zarnu veselību

Šim rakstam veiktajā mērķtiecīgajā literatūras meklēšanā netika atrasts kontrolēts cilvēka zarnu mikrobioma pētījums, kas pierādītu metilēnzilā sniegtu ieguvumu zarnu veselībai. Tas ir apgalvojums par atrastajiem pierādījumiem, nevis pierādījums tam, ka attiecīgs pētījums neeksistē. Pētījumi ar cilvēkiem par lokālu fotodinamisku terapiju mutes dobumā attiecas uz citu jautājumu: piemēram, halitozes pētījumā ar 45 dalībniekiem ievāca mēles aplikuma paraugus un mērīja izelpas gāzes, nevis zarnu veselību.

Lai pamatotu apgalvojumu par cilvēka zarnu veselību, pētījumā būtu vajadzīga noteikta dalībnieku populācija, reproducējama preparāta forma un ievadīšanas veids, piemērots salīdzinājums un iznākuma rādītājs, kas ir nozīmīgs šai populācijai. Mikroorganismu profils varētu palīdzēt izskaidrot rezultātu, taču joprojām būtu jāvērtē simptomu mazināšanās, slimības kontrole un nevēlamā ietekme.

Četras nedēļas vienā peļu modelī arī nevar pierādīt sekas, ko rada lietošana mēnešiem vai gadiem. Metilēnzilā ikdienas un ilgstošas lietošanas pārskatā terapijas ilgums nošķirts no novērošanas un drošuma iznākuma rādītājiem. Plašākam klīniskajam kontekstam skatiet, ko pamato pētījumi ar cilvēkiem.