Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā” 1.1.1.2. pasākums “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts” ietvaros.
Projekta nosaukums: „ Uzturā lietoto kūpinājumu ietekme uz zarnu mikrobiomu”
Projekta identifikācijas Nr.: 1.1.1.2/VIAA/1/16/128
Projekta izpildes termiņš: 36 mēneši (2018. gada 1. janvāris – 2021. gada 28. februāris)
Projekta kopējais finansējums: 133 806,00 EUR
Projekta īstenotājs: Dr.biol. Ineta Kalniņa
Ar daudzveidīgo kodēto enzīmu spektru zarnu mikrobiomam ir būtiska nozīme uzņemto diētas komponentu biotransformācijā, veselības nodrošināšanā un dažādu slimību attīstībā. Malkas dūmi, kas kūpināšanas procesā nodrošina produktu uzglabāšanas ilguma pagarināšanu, kā arī garšas pastiprināšanu, satur lielu skaitu dažādu faktoru, kuri potenciāli var mijiedarboties ar zarnu mikrobiomu. Pētījuma galvenais mērķis ir noskaidrot kūpinātu pārtikas produktu ietekmi uz zarnu mikrobioma sastāvu, funkcionālām izmaiņām un šo izmaiņu potenciālo nozīmi metabolisma regulācijā. Projekts iekļaus sekojošus pētījuma posmus: taksonomiskā un funkcionālā cilvēka zarnu mikrobioma profila analīze, mērķēta mikroorganismu sabiedrību raksturošana un dažādu savienojumu ietekmes izvērtēšana uz mikroorganismu sabiedrībām dažādās zarnu trakta ekosistēmas nišās peļu modeļos. Pētījumu īstenošana papildinās informāciju par dažādu baktēriju taksonu savstarpējo ietekmi un atsevišķu taksonu funkcionālo nozīmi mikroorganismu sabiedrībās, kā arī sniegs ieskatu par zarnu mikrobioma un saimniekorganisma mijiedarbību. Iegūtā informācija papildinās datus, kas ir nepieciešami uz mikrobioma modifikācijām balstītu terapijas iespēju un diētas izvēles konsultāciju izstrādei veselības aprūpes uzlabošanai.
Informācija publicēta 02.01.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. janvāris – 2018. gada 31. marts
Projekta mērķis ir izvērtēt kūpinājumu ietekmi uz cilvēka zarnu mikrobiomu. Tiek sagaidīts, ka papildus dotais diētas maiņas pētījums sniegs jaunu informāciju par zarnu mikrobioma mijiedarbību ar citiem ikdienas diētā plaši lietotiem pārtikas produktiem. Projekta īstenošanas pirmajā ceturksnī ir sagatavota projektam nepieciešamā dokumentācija, kas iekļauj informētās piekrišanas formas un anketas informācijas iegūšanai par dzīvesveidu un ikdienā lietotajiem pārtikas produktiem. Projekta protokols ir iesniegts izskatīšanai Centrālai medicīnas ētikas komitejai. Šobrīd tiek veikta diētas intervences pētījuma plānošana un potenciālo dalībnieku apzināšana.
Informācija publicēta 29.03.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. aprīlis – 2018. gada 30. jūnijs
Kūpinājumu ietekmes uz cilvēka zarnu mikrobiomu izvērtēšanai diētas maiņas pētījumā ir iesaistīti 26 dalībnieki. Divi dalībnieki izstājās pirmo divu pētījuma nedēļu laikā ar pētījuma protokola prasībām nesavietojamu iemeslu dēļ. Pētījums ietver trīs nedēļu ilgus diētas maiņas periodus, kas paralēli ietver trīs mērķa produktus (zivis, kūpinātas zivis un kūpinātu gaļu), pamīšus ar divu nedēļu pārejas periodiem. Projekta diētas maiņas pētījuma periods tiks pabeigts augusta beigās. Vispārīgā fenotipiskā informācija no dalībniekiem ir ievākta, izmantojot VIGDB anketas un projektam specifiskās anketas, kas ietver detalizētu informāciju par lietotajiem medikamentiem, ierasto diētu un citiem dzīvesveida faktoriem. Pētījuma laikā ar dzīvesveidu saistīto faktoru kontrole tiek veikta dalībniekiem ikdienā aizpildot standartizētas, nepieciešamos datus ietverošas formas. Pētījuma īstenošanai ir saņemta CMĒK atļauja Nr. 1/18-06-07.
Informācija publicēta 29.06.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. jūlijs – 2018. gada 30. septembris
Šobrīd projekta ietvaros ir pabeigts diētas maiņas pētījums. Vienpadsmit nedēļu ilgajā pētījumā, kas ietvēra trīs nedēļu ilgus diētas maiņas periodus, piedalījās 24 dalībnieki vecumā no 19 līdz 62 gadiem (vidējais vecums 39,5 gadi). Diētas maiņas nedēļās pārmaiņus uzturā tika iekļautas zivis (lasis, izsniegts svaigā veidā, pagatavots mājās pēc dalībnieka izvēles), kūpināts lasis un kūpināta gaļa (kūpināti ar cietkoksnes malkas dūmiem). Pētījuma laikā dalībnieki pierakstīja ikdienas diētu un sniedza informāciju par lietotajiem uztura bagātinātājiem un medikamentiem, kā arī nodeva asins analīzes bioķīmiskajiem mērījumiem (pilna asins aina, lipīdu profils, iekaisuma marķieri) un paraugus zarnu mikrobioma analīzei. Šobrīd tiek veikta paraugu apstrāde zarnu mikrobioma profilēšanai, iekļaujot lielapjoma paralēlo sekvencēšanu.
Informācija publicēta 28.09.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. oktobris – 2018. gada 31. decembris
Projekta pirmās daļas noslēdzošajā fāzē ir pabeigta paraugu apstrāde materiāla iegūšanai zarnu mikrobioma kompozīcijas analīzei. Pētījuma dalībnieki tika lūgti nodot asins paraugus bioķīmiskajiem mērījumiem un zarnu mikrobioma paraugus saskaņā ar astoņu vizīšu grafiku. No 24 dalībniekiem visus nepieciešamos paraugus nodeva 21 dalībnieks. Mikrobiālā DNS netika iegūta no diviem paraugiem, tālākajai analīzei ar lielapjoma paralēlo sekvencēšanu nodrošinot 180 paraugus. Paralēli ir apkopoti pētījuma laikā ar anketēšanas pieeju iegūtie dati par ikdienas diētu, fizisko aktivitāti un lietotajiem medikamentiem, kas sniedz papildus informāciju par faktoriem, kuriem raksturīga mijiedarbība ar zarnu mikrobiomu. Tādējādi ir pabeigts pirmais projekta posms.
Informācija publicēta 28.12.2018.
Projekta progress:
2019. gada 1. janvāris – 2019. gada 31. marts
Diētas ierosinātu izmaiņu izvērtēšanai zarnu mikrobiomā kā optimālākā metode ir izvēlēta visa metagenoma sekvencēšana. Visa metagenoma sekvencēšanas analīze nodrošina datus par mikroorganismu sabiedrību taksonomisko sastāvu un sniedz informāciju par to funkcionālo raksturojumu, iekļaujot ne tikai baktēriju sabiedrības, bet arī eikariotus, piemēram, raugus. Projekta otrās fāzes pirmajā ceturksnī ir optimizēti protokoli pētījuma vajadzībām un tiek veikta mikrobiālās DNS paraugu bibliotēku sagatavošana metagenoma profilēšanai. Tiek paredzēts, ka metagenoma profilēšana kombinācijā ar ilgtermiņā iegūtajiem datiem par ikdienas diētu sniegs ieskatu ne tikai par kūpinājumi ietekmi uz procesiem mikroorganismu sabiedrībās, bet arī papildinās informāciju par funkcionāliem diētas faktoriem, kas ir būtiski mūsu izpratnei par zarnu ekosistēmu.
Informācija publicēta 29.03.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. aprīlis – 2019. gada 30. jūnijs
Projekta īstenošanas pēdējā ceturksnī ir pabeigta zarnu mikrobiomu kompozīcijas raksturošana. Kopumā tika analizēti 180 paraugi no 23 dalībniekiem, kuri piedalījās diētas intervences pētījumā. Mikrobioma profilēšana tika veikta ar metagenoma sekvencēšanas pieeju, izmantojot MGISeq-2000 sekvencēšanas platformu. Iegūtais sekvencēšanas pārklājums bija vismaz 22 miljoni nolasījumu uz paraugu. Pēc datu kvalitātes filtrēšanas soļa ar trimmomatic rīku tika aizvākts 15% nolasījumu. Funkcionālais un taksonomiskais zarnu mikrobioma raksturojums tika iegūts ar Kraken2 programmatūru un HUMAnN2 programmu paketi, kas ietver MetaPhlAn2 klasifikācijas rīku. Statistiskā analīze tika veikta, izmantojot R programmatūru un Galaxy LEfSe moduli. Pirmie dati norāda, ka ierobežota kūpinājumu lietošana uzturā neizraisa būtiskas izmaiņas mikrobioma sastāvā. Paralēli ir novērotas vairākas izmaiņas, kas varētu būt saistītas ar ikdienas uztura variabilitāti. Šobrīd tiek veikta novēroto izmaiņu padziļināta analīze.
Informācija publicēta 28.06.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. jūlijs – 2019. gada 30. septembris
Šobrīd ar diētu asociētu faktoru un zarnu mikrobioma mijiedarbības izpētes ietvaros tiek veikta padziļināta daudzveidīgo, diētas maiņas pētījuma laikā iegūto metadatu analīze. Pētījumi iekļauj mērķētu specifisku mikroorganismu taksonu, kuri ir atlasīti pēc funkcionālā profila un/vai nozīmes saimniekorganisma fizioloģijas regulācijā (piemēram, A. muciniphila), analīzi. Turpinot darbu, tiek atlasīti metabolīti specifisku taksonu analīzes papildināšanai. Paralēli ir pabeigta papildus paraugu sekvencēšana pētījuma dalībniekiem, nolūkā izvērtēt zarnu trakta baktēriju sabiedrību stabilitāti ilgstošā laika periodā.
Informācija publicēta 30.09.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. oktobris – 2019. gada 31. decembris
Ņemot vērā, ka pastāvīgi tiek uzlaboti sekvencēšanas nolasījumu datu apstrādes algoritmi, sekvencēšanas dati, kas iegūti no zarnu mikrobioma analīzes, ir tikuši pārklasificēti. Padziļināta jaunākās zinātniskās literatūras izpēte, kas fokusēta uz vadlīniju izstrādi “nestandarta” dizaina pētījumos iegūto datu apstrādei, ir veicinājusi kvalitatīvu iegūto datu analīzi. Papildus ir ticis izstrādāts darba plāns nākamā darba uzdevuma īstenošanai, kas ietvers funkcionālo tīklu analīzi zarnu ekosistēmu veidojošo mijiedarbību raksturošanai un specifisku taksonu lomas izvērtēšanai. Uzsākot zarnu mikrobioma mainības analīzi ilgtermiņā, pirmie iegūtie dati atbalsta hipotēzi, kas norāda uz mikrobiālo sabiedrību stabilitāti ilgtermiņā vismaz augstākajos taksonomiskajos līmeņos. Turpmākie soļi ietvers specifisku izmaiņu raksturošanu mikrobioma profilos un iespējamo ierosinošo faktoru noteikšanu. Sagaidāms, ka iegūtie dati kalpos kā papildinoša informācija mijiedarbības tīklu analīzes rezultātu interpretācijai.
Informācija publicēta 30.12.2019.
Projekta progress:
2020. gada 1. janvāris – 2020. gada 31. marts
Šobrīd datu analīze tiek fokusēta galvenokārt uz dažādu baktēriju taksonu savstarpējās mijiedarbības un mikrobiālo sabiedrību dinamikas izpēti gan vien laika punkta, gan laika sēriju ietvaros iegūtiem datiem, izmantojot dažādus mijiedarbības tīklu konstruēšanas algoritmus tostarp SparCC un CoNet. Informācija, kas iegūta no deviņu dalībnieku paraugiem, kas bija pieejami analīzei no perioda trīs gadus pirms diētas intervences pētījuma, ļauj salīdzināt mikroorganismu sabiedrību dinamiku īstermiņā ar stabilitāti ilgtermiņā. Tiek analizētas dinamiskas izmaiņas mikroorganismu sabiedrībās ar dažādiem profiliem kā, piemēram, ar zemu un augstu Akkermansia muciniphila īpatsvaru. Sadarbībā ar dietologu veikta datu par dalībnieku ikdienas uzturu detalizēta klasifikācija mikrobioma dinamikas pētījumu papildināšanai. Pirmie dati ir prezentēti LU 78. Starptautiskajā konferencē.
Informācija publicēta 31.03.2020.
Projekta progress:
2020. gada 1. aprīlis – 2020. gada 30. jūnijs
Zarnu mikrobioma ekosistēmas pētījumu ietvaros tiek turpināts darbs pie mikroorganismu mijiedarbību un sabiedrību dinamikas analīzes, izmantojot mijiedarbības tīklu analīzes metodes, piemēram, CoNet, LSA un TIME. Paralēli tiek veikta asociāciju analīze, lai noskaidrotu saistību starp zarnu traktu apdzīvojošo taksonu relatīvo īpatsvaru un dažādiem potenciāli ar mikrobiomu saistītiem faktoriem un pazīmēm, izmantojot pētījuma laikā iegūtos metadatus. Piemēram, lai gan netika novērota saistība starp mikrobioma iekšējo daudzveidību, kas izteikta kā efektīvo sugu skaits, vairāku sugu, tostarp Enterococcus faecium un probiotiķu Pediococcus acidilactici un Lactobacillus reuteri, relatīvais īpatsvars būtiski korelēja ar indivīdu lipīdu profilu. Ir sagaidāms, ka kombinējot datus par fenotipu, diētu un metabolītiem, tiks iegūta plašāka informācija par zarnu mikrobioma stabilitāti un mikroorganismu sastāvu ietekmējošiem faktoriem.
Informācija publicēta 30.06.2020.
Projekta progress:
2020. gada 1. septembris – 2020. gada 30. novembris
Cilvēka mikrobioms ietver daudzveidīgas mikroorganimsu sabiedrības ar daudzpusīgu ietekmi uz saimniekorganisma fenotipu. Iegūtie rezultāti norāda uz zarnu mikrobioma iespējamo lomu indivīdam raksturīgo lipīdu profilu regulācijā. Pēc uz VariancePartition algoritma balstītas analīzes apmēram 24% mainības mikrobioma sastāvā var tikt attiecināma uz atšķirībām lipīdu mērījumos. Turpinot datu analīzi, ir papildināti iepriekš aprakstītie novērojumi. Piemēram, lineārās regresijas analīze, iekļaujot ar lipīdu līmeņiem saistītus faktorus, BMI, vecumu un dzimumu, norāda uz korelāciju starp veselībai labvēlīgās baktērijas A.muciniphila relatīvo īpatsvaru un zemāku kopējā holesterīna un zema blīvuma holesterīna līmeni plazmā. Detalizētākai izpētei ir iegūti metabolīti profili paraugos, kas raksturo sešus laika punktus 11 nedēļu ilgā pētījuma laikā 23 dalībniekiem. Metabolītu spektri tika iegūti ar “ne-mērķētu” uz kodolu magnētisko rezonansi (NMR) balstītu analīzi.
Lipīdu profila un zarnu mikrobioma sastāva variācijas korelācijas analīzē iegūtie dati tika prezentēti 22. Eiropas endokrinoloģijas kongresā (eECE2020) postera formātā tiešsaistē
Informācija publicēta 30.11.2020.