מחקר מגלה אסוציאציות מרכזיות של חיידקים

במחקר שפורסם לאחרונה ב- npj Biofilms Microbiomes, חוקרים חקרו את הקשר בין הרכב מיקרוביוטה של ​​המעי (GM) לבין שברים באירועים בקבוצת ניטור הסיכונים הפינית (FINRISK) 2002.

לִלמוֹד: קשרים בין מיקרוביוטה של ​​המעי לשברים מקריים בקבוצת FINRISK. קרדיט תמונה: אמילי פרוסט/Shutterstock.com

רֶקַע

שברי שבירות, הנגרמים לרוב על ידי אוסטאופורוזיס (מחלה הגורמת לעצמות שבירות המועדות לשברים), משפיעים על אחת מכל שתי נשים ואחד מכל ארבעה גברים, כאשר צפיפות מינרלים נמוכה של עצם (BMD) היא גורם הסיכון העיקרי.

מעבר ל-BMD, הסיכון לשברים מושפע מאיכות העצם ומגורמים לא-שלדיים כמו שליטה עצבית-שרירית. GM ממלא תפקיד בוויסות מסת העצם, אך מחקרים קודמים על GM ובריאות העצם הראו תוצאות לא עקביות עקב גודל מדגם קטן ועיצובי חתך רוחב.

דרוש מחקר נוסף כדי להבהיר תוצאות לא עקביות של מחקרים קודמים ולחקור את הקשר הפוטנציאלי בין הרכב GM וסיכון לשברים בקבוצה גדולה ופוטנציאלית.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו בנתונים מקבוצת FINRISK 2002, המיועדים לתושבים פינים בגילאי 25 עד 74 שחיו באחד משישה אזורים: צפון קרליה, אולו, לפלנד, צפון סאבו, טורקו ולואימה, או הלסינקי וונטה.

המשתתפים נבחרו באקראי על סמך מגדר וקבוצת גיל באמצעות מערכת המידע הלאומית לאוכלוסיה, והוזמנו 13,498 אנשים, כאשר 8,783 השתתפו. מתוכם, 7,231 סיפקו דגימות צואה, ול-7,102 היו מספיק נתוני פנוטיפ לניתוח.

לאחר אי הכללה של משתתפים עם ספירת קריאה נמוכה ואלה שהיו בהריון בתחילת המחקר, 7,043 אנשים נכללו בניתוח הסופי.

ביקורי בסיס התרחשו במשך שלושה חודשים בתחילת 2002, וכל המשתתפים סיפקו הסכמה מדעת בכתב בהתאם לתקנות האתיות שאושרו על ידי ועדת האתיקה המתאמת של מחוז הלסינקי.

המשתתפים מילאו שאלונים על פעילות גופנית, מצב עישון, צריכת אלכוהול ותזונה ושימוש בטיפול הורמונלי חלופי. עוקב אחר השימוש בתרופות, במיוחד אלה המשפיעים על ה-GM וחלבון C-reactive רגיש.

(CRP) נמדד בדגימות סרום. נתוני שברים נאספו מרישומי בריאות פיניים, תוך התמקדות בשברים באירוע, עם התאמות שבוצעו לשברים קודמים. מחלות עיקריות, לרבות מחלות מעי דלקתיות, מחלות לב וכלי דם, סרטן וסוכרת, זוהו באמצעות רישומים לאומיים שונים.

דגימות צואה נאספו, אוחסנו ובהמשך רצפו לניתוח מיקרוביום, כאשר פרופיל טקסונומי ותפקודי בוצע באמצעות כלים ביואינפורמטיקה מתקדמים.

ניתוחים סטטיסטיים, כולל רגרסיה של קוקס, העריכו את הקשר בין הרכב המיקרוביוטה של ​​המעי והסיכון לשברים, תוך התאמה למשתנים שונים. נתונים חסרים לא נזקפו, ומודלים מרובים שימשו כדי להסביר משתנים שונים, עם תיקונים שמרניים עבור בדיקות מרובות.

תוצאות המחקר

המחקר התמקד במדדי גיוון אלפא ובטא להערכת הרכב GM הכולל. המודל העיקרי, מותאם לגיל, תרופות, מין, אנטיביוטיקה ושברים קודמים, גילה שמגוון אלפא גבוה יותר, שנמדד על ידי מדד שאנון, היה קשור לירידה בסיכון לשברים (HR 0.92 לעלייה בסטיית תקן, 95% CI 0.87 -0.96, P = 0.006).

באופן דומה, גיוון בטא, שהוערך באמצעות המרכיב העיקרי הראשון של מרחק Aitchison, היה קשור לסיכון לשברים (HR 0.90, 95% CI 0.85-0.96, P = 0.0007). תוצאות אלו מצביעות על קשר משמעותי בין הרכב GM הכולל לבין הסיכון לשברים באירוע.

ניתוח נוסף זיהה את משפחת Tenericutes, במיוחד מחלקת Mollicutes, כקשור לירידה בסיכון לשברים. הזמנות ספציפיות בתוך Mollicutes, כגון Mycoplasmatales, Acholeplasmatales ו-Entomoplasmatales, היו תורמים משמעותיים לקשר זה.

ניתוחי מחקר של הזנים והמינים השכיחים ביותר הצביעו על Parabacteroides, Lachnoclostridium ומינים כמו Oscillibacter sp. ER4 ו- Parabacteroides distasonis כקשורים לסיכון לשברים.

ניתוחי רגישות, לא כולל אנשים עם מצבים או טיפולים שעלולים לבלבל את התוצאות, תמכו בממצאים אלה, אם כי הומלץ להיזהר בפירוש הקשר עם Oscillibacter sp. ER4 עקב הנחות סיכון פרופורציונליות שלא מתקיימות.

ניתוחים מרובדים מגדרים הצביעו על כך שמדד שאנון היה קשור לשברים בנשים אך לא בגברים, אם כי לא נצפתה אינטראקציה מובהקת סטטיסטית בין המגדר למדד שאנון.

הקשרים בין Proteobacteria, Tenericutes וגיוון בטא עם סיכון לשברים היו מובהקים בנשים, אך הראו מגמות דומות בגברים למרות תת-הקבוצה הגברית הקטנה יותר.

ניתוחי משנה שהתמקדו בשברים אוסטאופורוטיים גדולים (MOF) ושברים בירך גילו כי פרוטאובקטריה קשורה לסיכון מוגבר. במקביל, Tenericutes היה קשור לירידה בסיכון, בהתאם לממצאים לשברים בכל אתר עצם.

בנוסף, הרכב GM היה קשור לסמן הדלקתי CRP, כאשר פרוטאובקטריה קשורה לעלייה ברמות CRP ומדד Tenericutes and Shannon לרמות מופחתות. קשרים אלה בין הרכב GM וסיכון לשברים לא השתנו באופן משמעותי כאשר בוצע התאמה לרמות CRP.

פרופיל תפקודי זיהה 785 קבוצות תפקודיות הקשורות לסיכון לשברים, בעיקר קשורות לירידה בסיכון ולעיתים קרובות קשורות למטבוליזם של חומצות אמינו.

יש לציין כי קבוצות תפקודיות הקשורות לשפע היחסי של Proteobacteria ו-Tenericutes נמצאו בקורלציה חזקה עם הסיכון לשברים, דבר המצביע על מעורבותן הפוטנציאלית בקשרים שנצפו בין הרכב GM וסיכון לשברים.

לדוגמה, קבוצות פונקציונליות הקשורות לסינתזה של חומצות אמינו מסועפות היו בקורלציה שלילית עם פרוטאובקטריה. במקביל, Tenericutes הראה מתאמים חיוביים עם מסלולי חילוף החומרים של בוטיראט, והדגישו מנגנונים אפשריים העומדים בבסיס הקשרים הללו.

מסקנות

לסיכום, מגוון אלפא גבוה יותר נמצא בקורלציה עם סיכון נמוך יותר לשברים, בעוד שהשפע היחסי של Proteobacteria, במיוחד Gammaproteobacteria, היה קשור לסיכון מוגבר. לעומת זאת, שפע של Tenericutes היה קשור לסיכון מופחת לשברים. ניתוחים תפקודיים זיהו מסלולים הקשורים לבריאות העצם שעשויים לתווך את ההשפעות הללו.