Микробиом кишечника у пациентов с синдромом поликистозных яичников

- Научная основа

Бесплодие является серьезной проблемой со здоровьем, от которой страдают до 15% супружеских пар. Около половины этих случаев связаны с женскими факторами, среди которых ведущей причиной является ановуляция. Около 5% всех женщин репродуктивного возраста имеют ановуляцию вследствие синдрома поликистозных яичников (СПКЯ). Помимо влияния на фертильность, СПКЯ вызывает серьезные проблемы со здоровьем и косметическими проблемами и значительно влияет на качество жизни женщин. СПКЯ связан с сердечно-сосудистыми заболеваниями и сахарным диабетом 2 типа, но неясно, вызваны ли они дисфункцией яичников или являются результатом общего знаменателя.

• СПКЯ
• Клиническая картина:

Синдром поликистозных яичников состоит из ановуляции, акне, гирсутизма (в результате гиперандрогении) и обратного соотношения ЛГ и ФСГ в сыворотке. Большая часть женщин с СПКЯ имеет избыточный вес, и у значительной части женщин с СПКЯ снижена периферическая чувствительность к инсулину. Непосредственная причина этой резистентности к инсулину до сих пор остается загадочной. Все эти особенности относят женщин с СПКЯ к группе больных, связанных с метаболическим синдромом. Баранова и др. (2011) даже заявили, что «представляется целесообразным рассматривать синдром поликистозных яичников как яичниковое проявление метаболического синдрома».

- Генетика

Не у всех женщин с СПКЯ были затронуты родственники, но семейные кластеры распространены, а братья женщин с СПКЯ имеют высокие уровни андрогендегидроэпиандростерона сульфата в сыворотке крови. Возможные клинические проявления СПКЯ являются результатом не только генетической предрасположенности, но и пищевых факторов. Семейные исследования с использованием нескольких подходов к анализу выявили до 40 генов-кандидатов, возможно ответственных за синдром. Среди них были гены путей стероидогенеза, пути передачи сигнала рецепторов гонадотропина, пути передачи сигнала инсулина и пути передачи сигнала фактора роста. За исключением некоторой ассоциации полиморфизма CYP11 с гиперандрогенией, ни один из этих генов-кандидатов не был окончательно связан с СПКЯ. Характер наследования СПКЯ неясен, некоторые данные свидетельствуют в пользу аутосомно-доминантного типа, в то время как другие не поддерживают его. Недавно было показано, что полиморфизм метионина 196 аргинина в экзоне 6 гена рецептора TNF 2 (676 T -> G) связан с гиперандрогенией и СПКЯ, но генотип не влиял ни на какие клинические или биохимические переменные, связанные с гиперандрогенией или чувствительностью к инсулину. и не было связано с ожирением. Также была предложена роль гена Calpain 10 в восприимчивости к СПКЯ, как и роль варианта рецептора ЛГ.

Ген, связывающий половые гормоны, также подавал надежды, но разочаровал. Способ инактивации Х-хромосомы, по-видимому, связан с риском дискордантности у сестер по СПКЯ, но в этом отношении не участвуют какие-либо конкретные гены. Как и при многих сложных заболеваниях, наследственность синдрома поликистозных яичников ускользала от исследователей. Хотя исследования семейной агрегации ясно продемонстрировали генетический компонент синдрома, простые менделевские модели не характеризуют способ его наследования. Вместо этого в фенотипе могут играть роль множественные локусы и эпигенетические модификации. Подход с использованием генов-кандидатов основан на улучшенных статистических и технологических методах анализа потенциальных генов на основе биологической достоверности. Пути, влияющие на стероидогенез, резистентность к инсулину, функцию гонадотропинов и ожирение, предоставляют потенциальные гены для исследования. Этим усилиям препятствуют такие препятствия, как фенотипическая изменчивость, отсутствие мужского фенотипа, множественные попытки анализа и небольшие размеры выборки. Полногеномный анализ стал золотым стандартом для выяснения генетического фона многих заболеваний. Самый последний и всесторонний такой анализ СПКЯ по сравнению с контрольной группой был проведен Chen et al (2011), и были определены некоторые роды-кандидаты, но механистическое понимание возможной причинно-следственной связи все еще далеко.

• Микробиота кишечника
• Общий:

Постгеномная эра привела к нескольким прорывам в нашем понимании физиологии человека. Одним из наиболее заметных является осознание того, что в нашем пищеварительном тракте содержится в 100 раз больше живых (бактериальных) клеток, чем в нашем собственном теле. Это открытие стало возможным благодаря способности определять присутствие бактериального штамма по его сигнатуре ДНК без необходимости его культивирования. Кроме того, определение этих штаммов позволяет отнести их к основным таксономическим подразделениям, что, в свою очередь, позволяет проводить то, что законно называется «профилированием» разнообразия популяции кишечных бактерий. Таким образом, был придуман новый термин «микробиота» для обозначения общей популяции кишечных микробов. Кроме того, теперь также можно определить присутствие определенных ферментов и семейств ферментов в микробиоте кишечника, что, в свою очередь, позволяет определить общую метаболическую способность микробов кишечника. В настоящее время представляет большой интерес охарактеризовать различные таксономические и метаболические профили, поскольку они относятся к определенным патологиям человека и физиологическим состояниям.

Как только охарактеризован профиль микробиоты, связанный с конкретной патологией человека, возникает ключевой вопрос о том, что является яйцом, а что курицей. А именно, что является причиной, патологическое состояние или микробиота, которая, как было показано, связана с ним? По нескольким вопросам недавние исследования доказали, что микробиота является наиболее вероятной причиной, поскольку экспериментальная трансплантация микробиоты мышам привела к развитию состояния, напоминающего болезнь человека. Тем не менее, различия между микробиотой человеческих популяций в разных местах по всему миру повышают вероятность того, что этническая принадлежность, диета и другие факторы окружающей среды оказывают значимое влияние на микробиоту кишечника. В целом, изучение связи кишечной микробиоты со многими состояниями человека может выявить основные темы, представляющие интерес, в основном в отношении возможного понимания причинно-следственной связи, а также предложений относительно будущих корректирующих мер.

- Женщины

Женщины проходят через несколько основных физиологических переходов в течение своей жизни. Первый – это половое созревание, за которым следуют зачатие и беременность, обычно более одного раза в жизни, и последний – менопауза. Вполне вероятно, что это будет связано с динамическими изменениями микробиоты кишечника, поскольку недавно проведенное новаторское исследование показало, что микробиота кишечника беременных женщин значительно изменена по сравнению с небеременными женщинами. Кроме того, по мере накопления данных о специфических изменениях микробиоты кишечника при некоторых патологических состояниях вполне вероятно, что женские патологии, такие как ановуляторное бесплодие, связанное с СПКЯ, могут быть связаны со специфическими изменениями профиля микробиоты кишечника.

Естественно, вопрос «яйцо против курицы» имеет важное значение, если будут обнаружены различия между ановуляторными и овуляторными женщинами, и его следует решать практически с самого начала.

- Общая цель исследования. Есть ли разница в микробной популяции кишечника между женщинами с нормальной овуляцией и женщинами, страдающими СПКЯ, и если есть, то какова ее роль в этиологии синдрома?

Конкретные цели

• Есть ли разница в профиле микробной популяции между женщинами с СПКЯ и женщинами с нормальной овуляцией?
• Может ли диета с низким содержанием углеводов и физическая активность вызвать изменение микробной популяции кишечника у женщин с СПКЯ?

Подробный план исследования. Конкретная цель I: Есть ли разница в профиле микробной популяции между женщинами с СПКЯ и женщинами с нормальной овуляцией? Группа из 30 женщин, у которых будет диагностирован СПКЯ в соответствии со стандартными критериями Роттердамского консенсуса, и 30 женщин с нормальной овуляцией предоставят образцы стула в течение 3-5 первых дней менструального кровотечения. Гормон сыворотки и метаболический профиль будут получены одновременно.

Образцы будут отправлены на секвенирование ДНК в лаборатории GGA (проф. Дэни Беркович), используя технику, описанную ранее в. Полученные наборы данных будут проанализированы в лаборатории доктора Омри Корена на медицинском факультете в Галиле с использованием метода, который он использовал ранее.

Предостережения и потенциальные ловушки Возможно, микробиота кишечника двух групп не покажет ни таксономических различий, ни различий в предполагаемом профиле метаболических ферментов. Тем не менее, мы предполагаем, что, по крайней мере, одно из этих двух направлений даст положительный результат, поскольку поликистоз яичников имеет общие черты с метаболическим синдромом, что достаточно задокументировано, чтобы изобразить отчетливый профиль микробной популяции по сравнению со здоровыми людьми.

Конкретная цель II: Могут ли диета с низким содержанием углеводов и физическая активность вызвать изменение микробной популяции кишечника у женщин с СПКЯ? Уже много лет известно, что изменение диеты благоприятно влияет на овуляторную функцию пациенток с СПКЯ, а также облегчает некоторые связанные с этим косметические проблемы. Наиболее важно то, что углеводный элемент этой диеты играет центральную роль в этом изменении, наряду с добавлением физической активности. Исследуемой группе будет назначена малоуглеводная диета (таблица в приложении) и сопутствующая программа физической активности (45 минут быстрой ходьбы, 4-5 раз в неделю). Через два месяца такого изменения образа жизни мы повторим гормональный и метаболический профиль, а также возьмем второй образец кала. Второстепенным интересом было бы изучение того, существует ли разница в микробиоме между женщинами, которые преуспеют в диете, и теми, кто не преуспеет, будь то в исходном профиле бактериальной популяции или в том, что станет результатом диеты.