Обычно, научные запуски в лаборатории и затем двигаются к пациентам. Хирургия обходного желудочного анастомоза взяла противоположный путь. Первоначально предлагаемый как радикальное лечение тяжелого ожирения, результаты хирургии на гидролизующую систему и метаболизм, оказалось, были намного более таинственными и захватывающими, чем кто-либо ожидал. Теперь, новое исследование исследует другой из результатов хирургии: его влияние на микроорганизмы в пищеварительном тракте и как изменение этих микроскопических сообществ могло бы улучшить потерю веса.
Самый популярный тип хирургии обходного желудочного анастомоза называют Roux-en-Y. Хирурги делают маленький мешочек из вершины живота и отделяют его от остальной части органа, затем соединяют это непосредственно с серединой тонкой кишки. Первоначально, врачи полагали, что пациенты, подвергнувшиеся обходному желудочному анастомозу, похудели по простой причине: Их живот не мог держать столько же еды, и они не могли абсорбировать сколько много питательных веществ.Но быстро, картина стала более сложной.
У многих людей с диабетом 2 типа болезнь исчезает почти немедленно после операции, слишком быстро чтобы быть объясненной постепенной потерей веса, происходящей позже. Пациенты также описывают не быть как голодное, или продукты тяги как салат, что им не понравилось много прежде. «Еда больше не обращается к ним», говорит Ли Кэплан, молекулярный биолог и гастроэнтеролог в Медицинской школе Гарварда и Центральной больнице Массачусетса, обоих в Бостоне.
Там вероятны много механизмов на работе. Некоторые могут произойти непосредственно от того, как измененная гидролизующая система работает — прячущий разные уровни гормонов, например — или изменяется в невроцитах, общающихся с пищеварительным трактом.
Kaplan и микробиолог Harvard University Питер Тернбог, изучавший микроорганизмы пищеварительного тракта у страдающих ожирением и минимизированных животных, были заинтригованы другой работой, предполагающей это и в людях и в крысах, микробовом балансе в фекальных образцах, измененных после обходного желудочного анастомоза. Вместе с postdoc в лаборатории Кэплана, Элис Лайоу, они решили проверить, вызвала ли сама хирургия изменения в популяции микроорганизмов пищеварительного тракта — известный как микробиота.Коллеги исследователей divvied мыши в три группы: те, которые получают хирургию обходного желудочного анастомоза; данные фиктивную хирургию; и данные фиктивную хирургию, диета которой была ограничена, для соответствия что группа обхода, взвешенная после операции. Таким образом ученые могли выделить результаты самой хирургии на микробных сообществах от результатов похудения или потребления меньшего количества еды.
Для 23 животных в целом, они проанализировали фекальные образцы перед операцией и затем еженедельно в течение 3 месяцев. Результат: Несмотря на то, что баланс микроорганизмов изменился и у сидящих на диете животных, и данные шунтирование, различие было более существенным в группе хирургии. Те мыши показали определенные образцы в пищеварительном тракте, отчеты бригады сегодня в Науке Переводная Медицина, включая повышение трех типов бактерий под названием Bacteroidetes, Verrucomicrobia и Proteobacteria. Все распространены в кишках здоровых людей.
В некотором смысле postop бактериальные изменения не удивительны, говорит эндокринолог Дэвид Камминс в университете Вашингтона, Сиэтла, (несмотря на то, что он отмечает, что это – «гераклов подвиг» для управления хирургией обходного желудочного анастомоза у животных, столь же крошечных как мыши). Поскольку это обходит часть живота и тонкой кишки, хирургия изменяет окружающую среду кишечника, изменяя элементы, такие как концентрации желчи и pH.Большой шаг вперед, Камминс говорит, то, что исследователи сделали затем: Они выполнили серию пересадок микроорганизма пищеварительного тракта. Животные в каждой из этих трех групп — обходной желудочный анастомоз, фиктивная хирургия и ограниченные диеты — были убиты, и образцы их сообществ микроорганизма пищеварительного тракта растворены.
Те были вселены в животы мышей, разводивших в стерильной окружающей среде и, поэтому, без собственного микробиома пищеварительного тракта. Животные, получившие микроорганизмы от дарителей обходного желудочного анастомоза, потеряли приблизительно 5% своей массы тела за 2 недели — даже при том, что они не ели никого меньше, чем средства управления.
Микроорганизмы пересадили от сидящих на диете животных, перенесших фиктивную операцию, не привел ни к какой известной потере веса в получателях.«Что-то о хирургии изменяет способ, которым отрегулирован этот целый процесс», говорит Кэплан. Он подозревает микробовые модификации, связанные с шунтированием — если они относятся к людям — мог бы помочь объяснить изменения в метаболизме, который долго наблюдали врачи.
Эксперименты частично финансировались Ethicon, филиалом Johnson & Johnson, и Liou, Turnbaugh, и Кэплан подал заявку на патент, связанную с исследованием.«Это теперь стоит выяснить», как и почему определенные бактерии могли привести к потере веса, говорит Камминс. Другой важный вопрос, Тернбог говорит, будут ли пересадки иметь тот же эффект у животных, не разводившихся в стерильной окружающей среде и у кого уже есть их собственный микробиом пищеварительного тракта. Эти животные более близко подражали бы людям, переносящим операцию обходного желудочного анастомоза.
Это – что-то он, Kaplan, и их коллеги стремятся узнать больше.