Este estudio utiliza muestras clínicas, ratones con gen deficiente de angiopoyetina (ANG) y varios modelos de enteritis para demostrar que la secreción intestinal de ANG regula diferencialmente el crecimiento de α-Proteobacteria y Lactobacillus y mantiene el equilibrio microecológico intestinal. La pérdida de Ang1 conduce a un trastorno de la flora intestinal y promueve la progresión de la enteritis en ratones.
Todos hemos tenido experiencias similares en la vida, como dolor de estómago, diarrea, pérdida de apetito, etc. , las personas pueden sentir realmente la sensación de malestar intestinal y esperar tener un intestino sano. Desafortunadamente, la incidencia de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) aumenta año tras año en China. Se caracteriza por una inflamación crónica del tracto digestivo, con manifestaciones clínicas como diarrea repetida, dolor abdominal y sangre en las heces. Y a medida que la enfermedad avanza, los pacientes con EII desarrollarán trastornos estructurales y funcionales del tracto digestivo, que dañarán gravemente la calidad de vida de los pacientes y sus familias. Se llama "cáncer verde".
Actualmente se cree que los genes de susceptibilidad genética y diversos factores ambientales conducen a la aparición de la EII, pero la patogénesis específica aún no está clara. Para comprender en profundidad la patogénesis de la EII y encontrar formas de prevenirla, diagnosticarla y tratarla eficazmente, investigadores de todo el mundo están explorando desde múltiples ángulos. Muchos estudios han demostrado que la flora intestinal juega un papel importante en la aparición y desarrollo de la EII.
La flora intestinal son todas las bacterias designadas para colonizar el tracto digestivo humano. Aunque muchas veces ignoramos la existencia de la flora intestinal, en realidad ésta juega un papel muy importante en la salud del organismo. La microbiota intestinal es una comunidad diversa y dinámica de bacterias. Las investigaciones muestran que hay más de 1.000 especies de flora intestinal en un adulto sano, y el número total es de aproximadamente 4×10E13+03, lo que equivale al número de células humanas.
Un microecosistema grande y complejo está compuesto por una amplia variedad de flora intestinal, que tiene múltiples funciones, como ayudar a la digestión, favorecer la diferenciación celular intestinal, proteger al huésped de infecciones patógenas, estimular y regular el sistema inmunológico. sistema, etc Se considera un "órgano oculto". Sin embargo, bajo la influencia de factores internos y externos, la flora intestinal puede sufrir trastornos estructurales y/o funcionales, y los trastornos de la flora intestinal pueden inducir una variedad de enfermedades.
El intestino secreta una clase de proteínas de molécula pequeña con actividad antibacteriana, concretamente péptidos antimicrobianos (AMP), que son secretados principalmente por las células de Paneth intestinales y las células epiteliales intestinales y tienen una amplia gama de propiedades antibacterianas, antifúngicas y antivirales. actividad. Los péptidos antimicrobianos intestinales descubiertos hasta ahora incluyen defensinas, inhibidores de catepsina, proteínas regenerativas derivadas de islotes, ribonucleasas, lisozimas, etc.
Los ensayos clínicos y estudios de laboratorio han demostrado que la expresión anormal de péptidos antimicrobianos está estrechamente relacionada con la aparición y el desarrollo de la EII. Sin embargo, actualmente faltan investigaciones sobre los efectos antibacterianos de los péptidos antimicrobianos en el cuerpo y aún no se ha establecido la relación entre los grupos bacterianos específicos regulados por los péptidos antimicrobianos y la EII. Por lo tanto, explorar las interacciones péptido antimicrobiano-bacteria-EII y dilucidar sus mecanismos reguladores puede proporcionar nuevas vías para el diagnóstico y tratamiento de la EII.
El grupo de investigación Xu Zhengping/Sheng utilizó muestras clínicas, ratones con deficiencia del gen de angiopoyetina (ANG) y varios modelos de enteritis para demostrar que la ANG secretada intestinal regula diferencialmente el crecimiento de α-Proteobacterias y Lactobacillus y mantiene el equilibrio microecológico intestinal. La pérdida de Ang1 conduce a un trastorno de la flora intestinal y promueve la progresión de la enteritis en ratones.
El equipo de investigación descubrió que un intestino sano puede secretar una cantidad adecuada de proteína ANG en la luz intestinal, mientras que el contenido de ANG en pacientes con EII es solo aproximadamente la mitad que el de las personas normales. Para responder si la secreción insuficiente de ANG está relacionada con la aparición y el desarrollo de EII, indujeron enteritis en ratones con deficiencia del gen Ang1 y en ratones de tipo salvaje, y descubrieron que los síntomas de enteritis en ratones con deficiencia del gen Ang1 se agravaron significativamente. .
Además, transfirieron las heces de ratones con deficiencia del gen Ang1 a los intestinos de ratones de tipo salvaje y descubrieron que los síntomas de enteritis en estos últimos también se agravaban significativamente. La evidencia anterior sugiere que la ANG puede afectar la progresión de la EII al regular la flora intestinal.
Luego, utilizando tecnología de secuenciación de alto rendimiento, descubrieron que la flora intestinal de ratones con deficiencia de Ang1 presentaba cambios significativos, manifestados principalmente por un aumento de αproteobacterias y una disminución de Chaetomium.
Más importante aún, seleccionaron cepas reguladas por ANG mediante técnicas de identificación y cultivo bacteriano, a saber, B. diminuta y S. paucimobilis pertenecientes al género Alphaproteobacteria, y Anaerostipes sp. y especies de Brautia. Pertenece a la familia Chaetomaceae y se ha confirmado en modelos de ratón que la primera tiene el efecto de favorecer la enteritis, mientras que la segunda tiene el efecto contrario.
Los resultados anteriores sugieren que estas diferentes cepas pueden usarse como indicadores para el diagnóstico clínico de la EII. Dos de las cepas de Chaetomium tienen el potencial de prevenir o tratar la EII y pueden desarrollarse en preparaciones probióticas para uso clínico. el futuro.
Luego, el equipo reveló el mecanismo por el cual la ANG regula la flora intestinal. A través de experimentos antibacterianos in vitro y microscopía electrónica de barrido, descubrieron que la ANG puede unirse selectivamente y matar eficazmente a las αproteobacterias. Otros experimentos de cultivo bacteriano in vitro mostraron que Alphaproteobacteria y Chaetomium tienen efectos inhibidores mutuos, lo que explica por qué ANG puede inhibir el crecimiento de Chaetomium al mismo tiempo que inhibe Alphaproteobacteria.
Finalmente, el equipo de investigación exploró la viabilidad de la ANG para regular la flora intestinal y reducir la EII. Al suplementar la proteína ANG1 recombinante en el tracto digestivo de ratones con deficiencia de Ang1, se restableció eficazmente el trastorno de la flora intestinal de los ratones y se redujeron significativamente los síntomas de enteritis. Esto proporciona evidencia experimental que respalda la aplicación de traducción clínica de ANG.
Se informa que el profesor He Sheng, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang y del Laboratorio Liangzhu (Laboratorio de Tratamiento y Diagnóstico de Precisión y Medicina Sistémica Provincial de Zhejiang), es el * * * autor correspondiente de este artículo. Sun Desen, estudiante de doctorado de la Facultad de Medicina de la Universidad de Zhejiang, Bai Rongpan, becario postdoctoral, y Zhou Wei, médico jefe del Departamento de Cirugía General del Hospital Shaw, son los mismos autores de este artículo. Los resultados de la investigación fueron financiados por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Zhejiang.
Enlace del artículo:
http://dx.org/10.1136/gut jnl-2019-320135
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