Integración multi-ómica revela variantes genómicas microbianas que impulsan las interacciones alteradas...

Área de la Ciencia:

• Investigación del microbioma
• Genómica
• Trastornos del neurodesarrollo

Sus antecedentes:

• El microbioma intestinal se relaciona cada vez más con el trastorno del espectro autista (TEA).
• Sin embargo, no se comprende bien el papel específico de la variación genómica microbiana en la patogénesis del TEA.

Objetivo del estudio:

• Caracterizar las variaciones genómicas microbianas y su asociación con el TEA.
• Explorar la interacción entre las variantes microbianas, los metabolitos y el fenotipo del TEA.
• Evaluar el potencial diagnóstico de las características microbianas en el TEA.

Principales métodos:

• Generado un conjunto de datos metagenómicos y metabolómicos a gran escala de más de 1100 niños, integrando datos públicos.
• Identificadas especies, genes, vías, metabolitos y varios tipos de variantes genómicas microbianas (SNV, indels, SV) de abundancia diferencial.
• Realizado análisis integrado de variantes y metabolitos microbianos, incluido el análisis de mediación y el desarrollo de modelos de diagnóstico.

Principales resultados:

• Identificadas diferencias significativas en especies microbianas, genes, vías, metabolitos y variantes genómicas asociadas con el TEA.
• Descubiertas especies microbianas y enzimas con variación de secuencia significativa pero sin diferencias de abundancia.
• Descubiertas numerosas asociaciones neurológicas entre variantes microbianas y metabolitos, y los metabolitos mediaron el vínculo con el TEA.
• Los modelos de diagnóstico que incorporan variantes y metabolitos microbianos demostraron un rendimiento superior.

Conclusiones:

• La variación genómica microbiana es un factor crucial y subestimado en la disbiosis intestinal asociada al TEA.
• Los metabolitos desempeñan un papel mediador entre las variaciones genómicas microbianas y el fenotipo del TEA.
• Los perfiles genómicos y metabólicos microbianos son prometedores para mejorar el diagnóstico y la comprensión mecanicista del TEA.