По присутствию определенных пептидов в сыворотке крови можно судить о составе кишечной микрофлоры, выяснили российские ученые.

Ученые из Института биоорганической химии РАН, Федерального научно-клинического центра детской гематологии, онкологии и иммунологии и НИИ физико-химической медицины в ходе совместного исследования выяснили, что по наличию тех или иных пептидов в сыворотке крови можно определить присутствие конкретного микроорганизма в кишечнике человека. Результаты исследования представлены на X Молодежной школе-конференции с международным участием «Актуальные аспекты современной микробиологии», о них рассказывает сайт ИБХ РАН.

Работа исследователей строилась на изучении воздействия химиотерапии на микробиоту кишечника человека. Были взяты образцы сыворотки крови у десяти больных лейкемией на разных этапах полихимиотерапии: до начала лечения, через 7 дней, а также после курса ХТ, то есть через 14 дней. Для контроля образцы были взяты также у десяти здоровых людей. Образцы анализировали следующим образом: сначала их фракционировали на магнитных микрочастицах с катионообменной поверхностью, затем проводили термическую десорбцию пептидно-белковых комплексов. Полученные элюаты исследовали при помощи масс-спекрометрии, а потом проводился подробный биоинформатический анализ.

При этом ученые использовали объединенную базу данных известных белковых последовательностей человека. Такая «калибровка» помогла точно идентифицировать пептиды белков микробиоты. Исследователи также разработали алгоритм msBLAST, настроенный на поиск всех возможных совпадений запрашиваемой пептидной последовательности, причем с учетом возможных замен лейцина на изолейцин и наоборот, чего не позволяет известный алгоритм для этих целей под названием BLAST.

На заключительной стадии идентификации был проведен синтез аналогов «опознанных» пептидов микробиоты. Далее проводился масс-спектрометрический анализ этих синтетических аналогов и сравнение результатов с таковыми пептидов, обнаруженных в сыворотке крови. И если масс-спектры совпадали, то исследователи делали вывод о правильности идентификации пептида. Таким способом была проведена проверка для 10 пептидов из сыворотки крови, что подтвердило справедливость их идентификации как пептидов микробиоты.

В итоге, ученые смогли идентифицировать 4128 уникальных пептидов, относящихся к белкам человека, и 272 уникальных пептида белков микробиоты кишечника. То есть пептиды микробиоты в сыворотке крови человека составляют от 2 до 5 процентов от общего количества идентифицированных белков. При этом в крови пациентов, страдающих лейкемией, пептидов было значительно меньше по сравнению со здоровыми донорами и еще сильнее снижалось после проведения курса химиотерапии. Исследователи выяснили, что разнообразие микроорганизмов также резко падает (примерно в 3 раза) на 7 день после начала курса химиотерапии. То есть полихимиотерапия может оказывать сильное воздействие на состав микробиоты кишечника