Сочетанная бронхиальная астма

У людей с такой болезнью, как астма, возрастает риск другого заболевания. Так называемая мульти-заболеваемость представляет огромную проблему в повседневной клинической практике, потому что затрудняет успешное лечение пациентов. Анализируя данные по всей Австрии, специалистам удалось разработать математическую модель, которая может быть использована, чтобы отличить, имеет болезнь генетические или экологические причины. Одной из текущих задач в рамках медицины является понимание основных причин сложных многофакторных заболеваний – например, таких, как диабет, ХОБЛ и бронхиальная астма.
Медицинские исследования показывают, что часть болезней – генетические, в то время как другие вызваны факторами окружающей среды, или причиной может стать комбинация обоих факторов. С новым набором фенотипических данных заболеваний в сочетании с молекулярно-биологическими данными и современными математически сложными системами становится возможным глубже понять взаимодействие между генетическими и экологическими нарушениями, приводящими к развитию сложных заболеваний.
Наука сложных систем направлена, среди прочего, на вычленение соответствующей информации из большого количества данных, что в конечном счете приводит к разработке лучших вариантов лечения таких заболеваний, как астма. В современном мире все чаще сети передачи данных используются для разработки математических моделей и сетевых теорий, охватывающих широкий спектр, от путей коммуникации в клеточных системах до анализа системы общественного здравоохранения.
В недавно проведенном Австрийском исследовании впервые удалось разработать новый метод, который может быть использован для установления причины развития сложных заболеваний и понять, вызваны они генетическими или экологическими факторами. Путем сравнения молекулярных сетей с сетями распространенных в Австрии заболеваний, стало возможно вычислить так называемый «генетический индекс». Если болезнь имеет высокое значение по этому индексу, существует высокая вероятность того, что она имеет генетическое происхождение. С другой стороны, если этот показатель низкий, факторы окружающей среды могут быть исследованы далее, что поможет определить, например, вызвано ли заболевание воздействием химических токсинов или проблемами с путями молекулярной сигнализации.
Одним из главных выводов исследования является то, что болезни, как правило, вызваны исключительно генетическими или полностью экологическими факторами. В редких случаях встречаются заболевания, вызванные обоими механизмами одновременно.
В ходе работы у специалистов была возможность проанализировать обезличенные наборы данных по восьми миллионам пациентов в течение двух лет. В настоящее время исследователи работают над применением таких методов исследований к фармацевтическим препаратам для того, чтобы систематически выявлять любые потенциальные неожиданные осложнения среди миллионов возможных комбинаций. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы использовать высоко инновационные научные данные для продвижения персонализированной медицины.

Источник: Scientific Reports

Астма вызывается грибками в кишечнике?

Микробы, живущие в кишечнике младенца в течение первого месяца жизни, могут непосредственно воздействовать на развивающуюся иммунную систему, что может привести к более высокому риску аллергии и астмы в детстве, согласно исследованию, проведенному учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско и системы здравоохранения Генри Форда в Детройте.
Опубликованное исследование связывает конкретный состав микробов в кишечнике месячных младенцев с повышенным в три раза риском развития аллергических реакций к двум годам и бронхиальной астмы к четырем. Микробная экосистема присутствует у этих подверженных риску младенцев и производит молекулы, которые уменьшают количество ключевого типа иммунных клеток, предотвращающих аллергию. Исследователи предполагают, что уменьшение числа этих клеток приводит к гиперактивности иммунной системы и в конечном счете к хроническому  воспалению. Это открытие представляет возможность разработать новые методы лечения, которые могли бы предотвратить аллергию и астму.
Специалисты считают, что для предотвращения заболевания необходимо раннее вмешательство. В настоящее время дети, как правило, достигают возраста шести или семи лет, когда у них диагностируется астма, при этом она не поддается лечению и контроль заболевания осуществляется с помощью лекарственных препаратов. Но если начало заболевания определяется как нарушение микрофлоры кишечника на самых ранних стадиях постнатальной жизни, это поднимает интересный вопрос: возможно ли изменить микробный состав кишечника, чтобы предотвратить развитие астмы?
Уже более десяти лет ученые пытаются выяснить, почему у некоторых детей развивается астма и аллергия, а у некоторых – нет. Создается впечатление, отмечают они, что микробные сообщества в организме могут стать краеугольным камнем для понимания этой проблемы и целого ряда различных иммунных заболеваний.
С 2003 года одна из лабораторий отслеживала различные ранние факторы риска бронхиальной астмы с учетом расового и социально-экономического разнообразия младенцев, рожденных в Детройте и его окрестностях. В этом исследовании ученые провели повторные назначения в течение первого года жизни, а затем проверили младенцев на наличие аллергии в возрасте двух лет и на развитие бронхиальной астмы на их четвертый день рождения.
Образцы стула с пеленок младенцев были собраны и помещены на лед. Несколько лет спустя с помощью специалистов лаборатории, специализирующейся на исследованиях микробиома человека, образцы были изучены с целью обнаружить различия и на их основе спрогнозировать развитие астмы в дальнейшей жизни детей. С помощью новой генетической технологии, которая не была доступна специалистам еще десять лет назад, был проведен подробный анализ стула ста тридцати младенцев месячного возраста. Это исследование бактериального и грибкового  разнообразия в неонатальном кишечнике показало, что детей можно разделить на три группы, каждая из которых характеризуется различными типами бактериальных и грибковых видов в кишечнике.
Оказалось, что меньшинство детей (одиннадцать из ста тридцати) имело в три раза больше шансов на развитие аллергии и астмы, чем остальные. Размер этой группы риска был поразительно согласован со скоростью распространения аллергической астмы в общей популяции, и микробный анализ разнообразия показал, что у этих детей отсутствовали определенные нормальные кишечные бактерии, а также, что они обладают аномально высокими уровнями некоторых грибковых видов.
Чтобы узнать, как эти составляющие кишечника детей с высокой степенью риска могут привести к сверхчувствительным иммунным реакциям, команда ученых изучила метаболические побочные продукты микробов. Они обнаружили, что кишки новорожденных со здоровыми микробиомом содержали широкий спектр молекул, которые могут уменьшить воспаление. Они включают в себя набор молекул жира, или липиды, которые, как подозревают исследователи, питают иммунные клетки, называемые регуляторные Т-клетки, чья работа состоит в том, чтобы сохранить остальную часть иммунной системы под контролем.
В противоположность этому, ключевые противовоспалительные липиды отсутствовали в кишечнике у детей из группы риска. Вместо этого исследователи обнаружили различные жиры, в том числе один, связанный с астмой у взрослых.
Исследователи подозревают, что кишечные микробы играют ключевую роль в обработке пищевых компонентов, таких как жиры, что влияет на воспалительные процессы в кишечнике. Эта работа является одной из первых, выходящих за рамки просто каталогизации различия микробов у детей, ведущих или не приводящих к развитию астмы. Сосредоточив внимание на различиях в микробных функциях, обмене веществ и их влиянии на иммунную функцию можно определить те шаги, которые помогут в предотвращении заболевания.
Исследователи также рассмотрели ряд экологических и социально-экономических факторов, чтобы узнать, почему некоторые дети подвержены особому риску появления этих микробов в кишечнике. Обнаружилась пара прочных связей: младенцы мужского пола более склонны к этим проблемам, чем девочки, а также замечено, что те, у кого не было собак в доме, также были более подвержены риску.
Ученые надеются, что результаты этих двух работ будут стимулировать развитие тестов для выявления признаков нездорового микробиома кишечника у младенцев, чтобы была возможность привести микробные экосистемы к здоровому состоянию.

Источник: Nature Medicine