炎症性腸疾患での食事と微生物叢の関係

人間の炎症性腸疾患（IBD）に影響を与える要因についてはまだ多くの謎が残っていますが、重要な要因として浮上している側面の1つは、腸内に存在する微生物の集まりである腸内微生物叢です。

食事はこの微生物群に大きな影響を与えることが知られており、クローン病を含む腸疾患の治療では、特別食が採用されています。

また、クローン病の多くの特徴を反映した慢性腸疾患を発症することがあるため、犬にもよく使用されます。

医療誌Microbiomeに掲載された新しい研究では、ペンシルベニア大学の研究者は、ライアン動物病院(Penn Vet's Ryan Veterinary Hospital)で、で治療を受けているペット犬の処方食と、腸内の微生物叢と病気の寛解の成功との関係を調査しました。

彼らは、病気の寛解に入ったペット犬にのみ現れる微生物叢と関連代謝産物の重要な特徴を発見しました。

二次胆汁酸として知られるこれらの化合物を産生する細菌の一種は、マウスモデルの病気を軽減しました。

また、犬の微生物叢に対する食事での影響を、クローン病の子供での食事療法において見られる影響と比較し、研究チームは顕著な類似性を見つけました。

「腸内の細菌は、病気の尺度を決める上で本当に重要な要因であることが知られています。」

と、この研究の主任著者で獣医学部の助教授であるダニエル・ベイティング博士は述べています。

「そして、微生物叢の急速な変化に最も貢献していると思われる環境要因は、あなたが食べるものなのです。犬の微生物叢は人間の微生物叢に非常に似ていることを考えると、これは興味深いモデルだと思いました。食事は、微生物叢への影響を通じてこの病気に影響を与える可能性があるのでしょうか。」

この質問の追求を始めるため、クローン病で見られるような体重減少と腸の炎症、下痢、時々見られる嘔吐、食欲不振、および慢性的な再発と寛解を伴う慢性状態を伴う犬の慢性腸疾患（CE）を患うペット犬の集団での治療を行う必要がありました。

この研究には、ライアン動物病院で治療を受けている29頭のCEを患う犬、24頭の健康な対照群の犬を含む53頭の犬が参加しました。

研究者は、研究の開始時と病気の犬が病気を治療するために処方食を始めた後の、さまざまな時間に便のサンプルを収集しました。

研究チームは、高度な遺伝子配列決定技術を使用して、動物の腸内微生物叢の代役である便中に存在する微生物のカタログを開発しました。

彼らはまた、便中に存在する代謝産物に関する情報を収集しました。

「これにより、微生物叢の機能的な読み取りが可能になります。」

とベイティング博士は言います。

「何がそこにいるのかだけでなく、何をしているのかについても教えてくれます。」

29匹の病気の犬のうち20匹が治療開始後すぐに寛解に入りました。

同時に、ゲノムと代謝産物の分析は、これらの犬の特徴的な変化を明らかにしました。

特に、食事によく反応した犬は、二次胆汁酸として知られる代謝物が増加する傾向がありました。

これらは、腸内の特定の微生物が肝臓から放出される胆汁を消費すると生成されます。

二次胆汁酸を引き起こす可能性のあるこれらの「良性」微生物の1つは、細菌クロストリジウム・ヒラノニスでした。

食事によく反応した犬は、治療を開始した後、大腸菌やクロストリジウムパーフリンジェンスなどの有害な細菌も少なくなりました。

寛解のこれらの明らかなマーカーが何をしていたのかをもっと知るために、チームは犬からバクテリア（病気のときと寛解に入った後の両方のもの）を採取し、実験室でそれらを育てました。

「これらの微生物があることで、実際に寛解を引き起こすものについて仮説を検証する機会を持つことができました。」

と研究の主著者であるシュアイ・ワン氏は言います。

寛解に関連していることが判明した二次胆汁酸を採取し、研究者はそれらを病気の犬から成長した大腸菌やクロストリジウムパーフリンジェンスに適用することで胆汁酸が成長を阻害することを発見しました。

彼らはまた、クロストリディウム・ヒラノニスを炎症性腸疾患のある犬からマウスにまで与えて、異なる動物モデルで細菌が病気を軽減できるかどうかを調べました。

「二次胆汁酸レベルの安定化と炎症の減少が観察されました。。」

とワン氏は言います。

「これにより、二次胆汁酸とクロストリディウム・ヒラノニスは寛解のバイオマーカーではないことを示すことができました。」とベイティング博士は言います。

最後のステップとして、研究者らは、排他的経腸栄養法として知られる特殊な液体食で治療されたクローン病の子供から採取したデータセットに注目しました。

治療に反応した子供は、クロストリディウム・ヒラノニスのように二次胆汁酸の強力な生産者である、クロストリジウム・シンデンスの細菌種の数が増加しました。

著者らは、この発見はIBD、おそらくクロストリジウム・シンデンスやクロストリディウム・ヒラノニスなどの「善玉」細菌を、病気の関連種を抑制しながら送達するという、より良い食事療法への希望が見出せると述べています。

「犬と子供での同様の環境曝露により、犬のIBDモデルは人間の子供のIBDでの優れたモデルになります。」

と、研究共著者でフィラデルフィア小児病院の小児胃腸科医であるロバートN.バルダッサノ氏は述べています。

「この研究は、小児炎症性腸疾患の知識を大幅に向上させ、この病気に苦しむ子供たちの新しい治療法につながるでしょう。」

【以下のウェブサイトより引用】

Medical xpress