Analiza bacteriilor din intestin şi a substanţelor produse de acestea ar putea oferi indicii timpurii despre apariţia unor boli digestive grave. Cercetări recente arată că anumite tipare biologice se regăsesc constant în afecţiuni diferite, ceea ce deschide calea unor metode de diagnostic mai timpurii şi mai puţin invazive.
Un studiu recent arată că bacteriile intestinale şi metaboliţii asociaţi acestora pot semnala din timp prezenţa mai multor boli gastrointestinale, inclusiv cancerul gastric, cancerul colorectal şi bolile inflamatorii intestinale.
Cercetătorii au identificat markeri biologici comuni şi specifici acestor afecţiuni, folosind analize avansate ale microbiomului şi metabolomului.
Microbiomul reprezintă totalitatea bacteriilor care trăiesc în tubul digestiv, iar metabolomul include moleculele mici rezultate din procesele chimice ale organismului şi ale microorganismelor, în special cele implicate în digestia alimentelor.
În cadrul studiului, anumite bacterii şi metaboliţi au fost identificaţi constant la pacienţi cu aceleaşi boli, ceea ce sugerează o asociere relevantă din punct de vedere biologic.
Pentru a identifica aceste tipare, echipa de cercetare a aplicat metode de inteligenţă artificială (AI) şi învăţare automată pe seturi de date provenite de la pacienţi cu cancer gastric, cancer colorectal şi boli inflamatorii intestinale (BII).
Modelele obţinute au fost capabile să recunoască markeri specifici nu doar pentru boala pe baza căreia au fost antrenate, ci şi pentru alte afecţiuni digestive.
Analiza comparativă a arătat că modelele dezvoltate pe date din cancerul gastric puteau identifica markeri asociaţi bolilor inflamatorii intestinale, iar cele bazate pe date din cancerul colorectal puteau prezice, cu o acurateţe ridicată, markeri ai cancerului gastric. Acest rezultat sugerează existenţa unor modificări biologice comune între diferite boli gastrointestinale.
În cancerul gastric, au fost frecvent întâlnite bacterii din grupurile Firmicutes, Bacteroidetes şi Actinobacteria, precum şi modificări ale unor metaboliţi precum dihidro-uracilul şi taurina.
O parte dintre aceşti markeri s-au regăsit şi în bolile inflamatorii intestinale, unde s-au dovedit utili pentru detectarea acestora, dar au avut o relevanţă mai scăzută în cancerul colorectal.
Pentru cancerul colorectal, au fost identificate ca semnificative bacterii precum Fusobacterium şi Enterococcus, alături de metaboliţi ca izoleucina şi nicotinamida.
Unele dintre aceste elemente au fost comune cu cele din cancerul gastric, sugerând posibile suprapuneri biologice între cele două tipuri de cancer.
În bolile inflamatorii intestinale, au fost relevante bacterii din familia Lachnospiraceae şi metaboliţi precum urobilina şi gliceratul - forma ionizată (anionul) acidului gliceric, aşa cum apare în mediul fiziologic şi în căile metabolice.
O parte dintre aceşti markeri sunt implicaţi şi în procese asociate cancerului, ceea ce indică legături biologice între inflamaţia intestinală cronică şi afecţiunile oncologice legate de sistemul digestiv.
Cercetătorii au simulat, de asemenea, creşterea bacteriilor intestinale şi fluxurile metabolice, observând diferenţe metabolice semnificative între starea de sănătate şi cea de boală. Analiza comparativă între boli a evidenţiat potenţialul utilizării markerilor identificaţi într-o afecţiune pentru a anticipa prezenţa alteia.
Autorii studiului subliniază că metodele actuale de diagnostic, precum endoscopia şi biopsia, sunt eficiente, dar invazive, costisitoare şi pot rata stadiile incipiente ale bolii.
Identificarea unor markeri microbieni şi metabolici ar putea susţine dezvoltarea unor metode de diagnostic mai timpurii şi mai precise.
Studiul a fost realizat de cercetători de la University of Birmingham Dubai, Universitatea din Birmingham, şi University Hospitals Birmingham NHS Foundation Trust, şi a fost publicat în Journal of Translational Medicine.
Rezultatele indică direcţii viitoare de cercetare, inclusiv dezvoltarea unor teste de diagnostic noninvazive şi validarea acestor markeri în cohorte mai mari de pacienţi.
