Integrated Analysis of Gut Microbiota Dysbiosis and microRNA-155/microRNA-20a Expression Across Multiple Sclerosis Disease subtypes: Comparison with Controls
Deze studie toont aan dat dysbiose van de darmmicrobiota en de expressieprofielen van circulerend miR-155/miR-20a verschillen tussen subtypes van multiple sclerose, waarbij secundair progressieve MS de meest ernstige veranderingen vertoont, en dat geïntegreerde microbiële-miRNA-handtekeningen een hoge diagnostische nauwkeurigheid bieden voor het onderscheiden van klinische fenotypes van controles.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Multiple sclerose is een aandoening waarbij het eigen immuunsysteem van het lichaam per ongeluk de beschermende laag rond de zenuwvezels in de hersenen en het ruggenmerg aanvalt. Deze schade verstoort de signalen die spieren vertellen hoe ze moeten bewegen en hoe ze moeten voelen, wat leidt tot een breed scala aan symptomen die sterk kunnen variëren van persoon tot persoon. Hoewel artsen weten dat genetica en de omgeving een rol spelen bij wie de ziekte krijgt, blijven de exacte redenen waarom het begint en hoe het in de loop van de tijd verandert, een mysterie. In de afgelopen jaren zijn wetenschappers zich intensief gaan verdiepen in de biljoenen minuscule bacteriën die in de menselijke darm leven, bekend als het darmmicrobiota. Deze microben zijn niet slechts passagiers; ze interageren voortdurend met het immuunsysteem en helpen het te trainen om het verschil te herkennen tussen vriend en vijand. Naast deze bacteriën gebruikt het lichaam kleine moleculen die microRNA's worden genoemd om te fungeren als dimmers voor genen, waarbij de productie van bepaalde eiwitten omhoog of omlaag wordt geregeld om ontstekingen te beheersen. De grote vraag voor onderzoekers is geweest of de mix van bacteriën in de darmen en de activiteit van deze genetische schakelaars verbonden zijn met de verschillende vormen van multiple sclerose, en of het kijken naar beide tegelijk kan helpen om de verschillende typen van de ziekte van elkaar te onderscheiden.
Een team van onderzoekers in Iran begon hieraan te werken door 240 mensen te bestuderen, verdeeld in zes gelijke groepen. Vier van deze groepen bestonden uit patiënten met verschillende stadia van multiple sclerose: zij met een eerste geïsoleerde aanval, zij met de relapsing-remitting vorm waarbij symptomen komen en gaan, en zij met de twee progressieve vormen waarbij symptomen langzaam verslechteren zonder herstel. De andere twee groepen bestonden uit mensen met andere neurologische aandoeningen en gezonde vrijwilligers zonder neurologische problemen. De wetenschappers verzamelden ontlastmonsters om de soorten aanwezige bacteriën te tellen en namen bloedmonsters om de niveaus van twee specifieke microRNA's te meten, miR-155 en miR-20a, die bekend staan om hun betrokkenheid bij ontstekingen. Ze wilden zien of de darmbacteriën en deze genetische markers op een specifieke manier veranderden naarmate de ziekte vorderde van de vroege stadia naar de meest ernstige vormen.
De resultaten toonden aan dat de darmomgeving en de genetische schakelaars inderdaad verschilden afhankelijk van het stadium van de ziekte, waarbij de meest dramatische veranderingen verschenen in de progressieve vorm van de ziekte. Bij patiënten in het meest gevorderde, progressieve stadium vonden de onderzoekers een significante daling in het aantal gunstige bacteriën die helpen de darmen gezond te houden en ontstekingen verminderen. Tegelijkertijd was er een toename van bacteriën die vaak geassocieerd worden met ontstekingen. Deze verschuiving ging gepaard met een verandering in de bloedwaarden van de twee microRNA's. Het niveau van miR-155, dat de neiging heeft ontstekingen te bevorderen, was hoger bij patiënten met de ziekte vergeleken met gezonde mensen. Omgekeerd was het niveau van miR-20a, dat helpt het immuunsysteem te kalmeren, lager bij de patiënten, en het was het laagst bij degenen met de progressieve vorm.
Toen de onderzoekers keken naar hoe goed deze markers de groepen van elkaar konden onderscheiden, ontdekten ze dat bepaalde bacteriën uitzonderlijk goed waren in het identificeren van de progressieve vorm van de ziekte. Eén specifieke groep bacteriën, bekend als Bacteroidetes, was zo laag aanwezig bij progressieve patiënten dat het hen met bijna perfecte nauwkeurigheid van gezonde mensen kon onderscheiden. Op dezelfde manier was het niveau van miR-20a zeer effectief in het scheiden van patiënten met de relapsing-remitting vorm en de primaire progressieve vorm van gezonde controles. De studie onthulde ook een duidelijke connectie tussen de bacteriën en de genetische markers. De gunstige bacteriën die laag waren bij de patiënten, waren verbonden met hogere niveaus van de kalmerende miR-20a, terwijl de ontstekingsbevorderende bacteriën verbonden waren met hogere niveaus van de pro-inflammatoire miR-155. Dit suggereert dat de staat van de darmbacteriën invloed kan hebben op hoe deze genetische schakelaars worden ingesteld, wat een cyclus creëert die de ziekte verder kan drijven.
Misschien wel het belangrijkste is dat de onderzoekers ontdekten dat het combineren van de bacteriën en de microRNA's samen een veel duidelijker beeld gaf dan het kijken naar één van beide alleen. Door de gegevens van de darmbacteriën en de bloedmarkers te combineren, konden zij een profiel creëren dat de verschillende typen multiple sclerose met extreem hoge nauwkeurigheid onderscheidde. Bijvoorbeeld, een specifieke combinatie van Firmicutes en Bacteroidetes scheidde patiënten met de relapsing-remitting vorm van die met de secundair progressieve vorm met een nauwkeurigheidsscore (AUC) van 0,9881. Dit suggereert dat de ziekte niet slechts een enkele aandoening is, maar een verzameling van verschillende biologische staten, elk met zijn eigen unieke signatuur van darmbacteriën en genetische activiteit.
Hoewel deze bevindingen een veelbelovende nieuwe manier bieden om de verschillende stadia van multiple sclerose te begrijpen en potentieel te diagnosticeren, merken de onderzoekers voorzichtig op dat dit een momentopname is. De studie werd uitgevoerd op een specifieke groep mensen in één regio, en de resultaten moeten in grotere groepen over een langere periode worden getest om te bevestigen dat deze veranderingen daadwerkelijk de progressie van de ziekte veroorzaken en niet slechts een bijproduct zijn. De auteurs suggereren dat toekomstig onderzoek moet onderzoeken of het veranderen van de darmbacteriën via dieet of andere middelen deze genetische markers kan veranderen en de ziekte kan vertragen. Voor nu biedt dit werk een sterk fundament voor het idee dat de darmen en het immuunsysteem diep met elkaar verbonden zijn bij multiple sclerose, wat nieuwe aanwijzingen geeft voor hoe de verschillende vormen van de ziekte van elkaar te onderscheiden en misschien ook hoe ze in de toekomst effectiever te behandelen zijn.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.