Xəstəliklə sağlamlıq arasında – Mikrob yükünün gizli rolu

Yeni tədqiqat mikrob yükünün bağırsaq sağlamlığına və xəstəliklərinə necə təsir etdiyini göstərir

Bağırsaqlarımızda yaşayan milyardlarla mikroorqanizm, həyatımız boyunca bizimlə birlikdə mövcudluğunu davam etdirir. Mikrobiom adlanan bu ekosistem son illərdə insan sağlamlığının və xəstəliklərinin anlaşılmasında böyük maraq mərkəzinə çevrilib. Lakin indiyə qədər mikrobiom tədqiqatlarında mikroorqanizmlərin növ müxtəlifliyinə diqqət yönəldilərkən, mikrob yükü — bağırsaqlardakı mikroorqanizmlərin ümumi sayı — çox vaxt nəzərdən qaçırılıb. Avropa Molekulyar Biologiya Laboratoriyasının (EMBL= European Molecular Biology Laboratory) Heydelberqdəki Bork qrupu tərəfindən aparılan və Cell jurnalında 14 noyabr 2024-cü ildə dərc edilmiş yeni tədqiqat mikrob yükünün bağırsaq sağlamlığına təsirini üzə çıxararaq bu boşluğu doldurmağı hədəfləyir.

Tədqiqatın qrafik xülasəsi:

Bu qrafik nəcisdəki mikrob yükünün bağırsaq mikrobiomunun dəyişkənliyinə necə təsir etdiyini və bunun müxtəlif amillərlə əlaqəsini göstərir. Tədqiqatda hazırlanmış maşın öyrənməsi modeli mikrob tərkibi məlumatlarından istifadə edərək mikrob yükünü proqnozlaşdırır. Model dünya üzrə geniş məlumat toplusuna tətbiq edilib və mikrob yükünün bağırsaq mikrobiomunun mühüm müəyyənedicisi olduğunu göstərib. Eyni zamanda vurğulanır ki, bir çox xəstəlikdə müşahidə olunan mikrobiom dəyişiklikləri mikrob yükünün dəyişməsindən qaynaqlanır və xəstəliyin özü ilə birbaşa əlaqəli olmaya bilər.

Qrafikin bölmələri:

1. Yuxarı bölmə: mikrob yükünün proqnozlaşdırılması

   • Maşın öyrənməsi modeli nisbi mikrobiom profilindən istifadə edərək hər qrama düşən mikrob yükünü (mikrob hüceyrələrinin sayını) proqnozlaşdırır.
   • Proqnoz modeli GALAXY/MicrobLiver (n=1894) və MetaCardis (n=1812) konsorsiumlarından əldə olunmuş məlumatlara əsaslanır.

2. Aşağı bölmə: mikrob yükü ilə sahib orqanizmə aid amillər arasında əlaqə

   • Aşağı mikrob yükü: Kron xəstəliyi, xoralı kolit, qaraciyər sirrozu kimi xəstəliklərlə əlaqələndirilmişdir. Bu hallarda mikrobiom müxtəlifliyi azalarkən bəzi mikroorqanizm növləri ortaq şəkildə tükənmişdir.
   • Yüksək mikrob yükü: Kolorektal xərçəng, dağınıq skleroz və qəbizlik kimi hallarla əlaqələndirilmişdir. Bu hallarda mikrobiom müxtəlifliyi artmış, xüsusilə Akkermansia muciniphila və Alistipes növləri ön plana çıxmışdır.

3. Demoqrafik və ətraf mühit təsirləri:

   • Mikrob yükü yaş, cins, qidalanma, antibiotik istifadəsi və ölkə kimi amillərə görə dəyişir.

Mikrobiomda tərkibdən yükün təhlilinə keçid

Mikrobiom tədqiqatları adətən bağırsaqdakı müxtəlif mikroorqanizm növlərinin nisbətlərini, yəni mikrob tərkibini araşdırır. Məsələn, sağlam şəxslərdə müəyyən bir bakteriya növünün 2 faizlik payı təmsil etdiyi, xəstəlik zamanı isə bu nisbətin 4 faizə yüksəldiyi müşahidə oluna bilər. Bu, həmin bakteriyanın xəstəliklə əlaqələndirilə biləcəyi nəticəsinə gətirə bilər. Lakin bu təhlil bakteriyaların ümumi sayındakı dəyişiklikləri nəzərə almır.

Bu məqamda mikrob yükü əhəmiyyət qazanır. Mikrob yükü bağırsaqlardakı mikroorqanizmlərin sıxlığını ifadə edir və adətən nəcisin hər qramına düşən mikroorqanizm sayı ilə ölçülür. Məsələn, sağlam şəxsdə cəmi 1000 bakteriya olduğu halda, xəstəlik zamanı bu say 500-ə düşə bilər. Bu halda müəyyən bakteriya növünün nisbəti artmış kimi görünsə də, həqiqi sayı dəyişməmiş ola bilər. Belə yanlış şərhlərin qarşısını almaq üçün mikrob yükü də qiymətləndirilməlidir.

Süni intellekt və mikrob yükünün proqnozlaşdırılması

Mikrob yükünün ölçülməsi adətən vaxt aparan və bahalı eksperimental üsullar tələb edir. Lakin bu yeni tədqiqatda Bork qrupu maşın öyrənməsi texnologiyasından istifadə edərək mikrob yükünü proqnozlaşdırmaq üçün yenilikçi yanaşma hazırladı. Tədqiqatın birinci müəllifi Dr. Suguru Nishijima əsas məqsədlərini belə izah edir: “Əlavə eksperimental üsullar tələb etməyən model hazırlamaq istədik”.

Qrup GALAXY/MicrobLiver və Metacardis konsorsiumlarından əldə edilmiş 3700-dən çox şəxsə aid məlumat toplularından istifadə edərək mikrob tərkibi məlumatları əsasında mikrob yükünü proqnozlaşdıra bilən model hazırladı. Model əvvəllər qarşılaşmadığı yeni məlumat toplusunda da uğurlu nəticələr verdi. Bu uğurdan sonra tədqiqatçılar modeli 27000-dən çox şəxsə aid məlumatlara tətbiq edərək 45 ölkədən toplanmış 159 tədqiqatı təhlil etdilər.

Mikrob yükünə təsir edən amillər

Təhlillər mikrob yükünə bir çox amilin təsir etdiyini göstərdi. Məsələn, ishal mikrob yükünü azaldır, qəbizlik isə artıra bilər. Qadınlarda adətən kişilərlə müqayisədə mikrob yükü daha yüksəkdir. Həmçinin gənc şəxslərin mikrob yükü yaşlı şəxslərdən aşağıdır. Bundan başqa, bir çox xəstəlik və onların müalicəsində istifadə olunan dərmanlar mikrob yükündə mühüm dəyişikliklərə səbəb ola bilər.

Xəstəliklə mikrobiom arasındakı əlaqənin yenidən qiymətləndirilməsi

Tədqiqatda əvvəllər xəstəliklərlə əlaqələndirilmiş bir çox mikrob növünün əslində mikrob yükündəki dəyişikliklərlə daha yaxşı izah olunduğu müəyyən edildi. Bu, xəstəlik-mikrobiom əlaqələrinin yenidən qiymətləndirilməli olduğunu göstərir. Lakin bəzi xəstəlik-mikrob əlaqələri dəyişməz qalmış və onların həqiqətən xəstəliklə bağlı olduğu təsdiqlənmişdir.

Gələcək baxış: mikrobiom tədqiqatlarında yeni üfüqlər

Bu tədqiqat vurğulayır ki, mikrob yükü mikrobiom araşdırmalarında nəzərdən qaçırılmamalı göstəricidir. Hazırlanmış maşın öyrənməsi modeli dünya üzrə tədqiqatçıların pulsuz istifadəsinə təqdim edilib. Bu üsul təkcə bağırsaq mikrobiomunun deyil, həm də okean, torpaq və çay kimi digər mikrob ekosistemlərinin araşdırılmasında böyük potensiala malikdir.

Nəticə

Bork qrupunun bu tədqiqatı göstərir ki, mikrob yükünü nəzərə almaq yanlış müsbət və mənfi nəticələrin qarşısını almaq üçün həyati əhəmiyyət daşıyır. Bu yenilikçi yanaşma həm insan sağlamlığının anlaşılmasında, həm də ətraf mühit mikrobiomlarının araşdırılmasında yeni dövr başlada bilər.