Search

Biomedicīna Dzīvās dabas zinātnes Biomedicine Natural Sciences Fibromialģija (FM) ir slimība ar neskaidru etioloģiju un patoģenēzi, kas ierobežo slimību diagnosticējošu biomarķieru atklāšanu. Līdzšinējā slimības diagnosticēšana balstās uz pacienta anamnēzes un simptomu izpausmes ievākšanu un izvērtēšanu, kas var apgrūtināt savlaicīgu un pareizu diagnozes uzstādīšanu. Šī maģistra darba mērķis bija identificēt FM specifiskus, izmērāmus indikatorus ar biomarķieru potenciālu, kas var palīdzēt diagnosticēt un novērtēt slimību, analizējot zarnu mikrobiomu, vīrusu infekcijas, citokīnu profilu un to mijiedarbību. Pētījumā tika iekļauti 17 pacienti ar FM (pētāmā grupa) un paraugi no 24 praktiski veseliem cilvēkiem kā kontroles grupa. Lietojot reālā laika polimerāzes ķēdes reakciju (RT-PĶR), tika noteikta HHV-6A un B tipa genoma secības klātbūtne perifērajās asiņu mononukleārajās šūnās (PBMC) un vaigu iztriepēs. Plazmā ar imūnenzimātisko testu (ELISA) tika noteiktas HHV-6 specifiskas antivielas, kā arī citokīnu - IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8/CXCL8, IL-9, IL-17A/CTLA8, IL-18, TNF-α līmenis. Zarnu mikrobioma analīze tikai veikta, izveidojot genoma bibliotēku un veicot nākamās paaudzes sekvencēšanu. Maģistra darba ietvaros iegūtie rezultāti parādīja tendenci, ka cilvēkiem ar FM HHV-6B genoma sekvences klātbūtne DNS, kas izolēta no PBMC šūnām bija biežāk sastoma nekā kontroles grupā, turpretim, citokīnu līmeņi – bija augstāki kontroles grupas indivīdiem, nevis FM pacientiem, ko var izskaidrot ar FM pacientu lietotajiem medikamentiem. FM pacientiem, kuru ĶMI ≥ 30, bija nedaudz augstāks citokīnu līmenis, nekā kontroles grupas indivīdiem ar paaugstinātu ĶMI. Zarnu mikrobioma analizēšana norādīja uz izteikti izmainītu β-daudzveidību jeb starp-indivīdu daudzveidību starp grupām, kā arī norādīja uz izmainītu sugu relatīvo sastopamību FM pacientiem, salīdzinot ar kontroles grupu. Secinājumi: Iegūtie pilot pētījuma rezultāti norāda uz tendenci, ka HHV–6B genoma secības biežāk sastopamas pacientiem ar FM, nekā praktiski veseliem cilvēkiem. Pacientiem ar FM un persistentu HHV–6B infekciju ir augstāks TNF-α līmenis plazmā, nekā praktiski veseliem indivīdiem. Pacientiem ar FM novērota izteikta atšķirība zarnu mikrobioma β-daudzveidībā salīdzinājumā ar praktiski veseliem cilvēkiem. FM pacientiem ir palielināta Ruminococcus C callidus, Phocaeicola sartorii, Phocaeicola dorei, Dysmobacter_sp001916835 relatīvā sastopamība un samazināta Dorea A longicatena B, Anaerostipes hadrus, Anaerobutyricum halii, KLE1615_sp900066985 un Romboutsia timonesis sugu relatīvā sastopamība salīdzinājumā ar praktiski veseliem cilvēkiem. Fibromyalgia (FM) is a condition with an unknown etiology and pathogenesis, which makes it difficult to find disease-specific biomarkers. Currently, the diagnosis of the disease is based on the patient's medical history and symptoms, which challenge diagnosing FM in a timely and correct manner. The objective of this master's thesis was to identify FM-specific measurable indicators with biomarker potential by analyzing the gut microbiome, viral infections, cytokine profiles, and their interactions, which could aid in the diagnosis and evaluation of the disease. The study involved a cohort of 17 patients with FM (study group) and samples from 24 apparently healthy subjects. The presence of the genome sequence of HHV-6A and B types in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and buccal swabs were determined by using real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). Plasma-specific antibodies of HHV-6 and cytokines, including IFN-γ, IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8/CXCL8/CXCL8, IL-9, IL-17A/CTLA8, IL-18, TNF-α levels, were detected using immunoassays (ELISA) and multiplex assays. The analysis of the intestinal microbiome was performed by constructing a genomic library and conducting next generation sequencing. The results showed a trend of HHV-6B being more frequently found in patients with FM in samples isolated from PBMC than in the control group, however, cytokine levels where higher in the control group, which could be explained by the medications used in the FM group. In the FM group, patients with BMI ≥ 30 had an increase in levels of cytokines compared to the control group patients with higher BMI. Analysis of the gut microbiome revealed significant differences in β-diversity between the two groups and indicated altered relative species abundance in the FM group compared to healthy controls. Conclusion: The results of the pilot study suggest a trend that HHV-6B genome sequences are more prevalent in patients with FM than in healthy subjects. Patients with FM and persistent HHV-6B infections have higher plasma levels of TNFα than apparently healthy subjects. Significant differences in the β-diversity of gut microbiome have been observed in people with FM compared to apparently healthy subjects. People with FM had a higher relative abundance in species such as Ruminococcus C callidus, Phocaeicola sartorii, Phocaeicola dorei, and Dysmobacter_sp001916835, while a decreased relative abundance of species such as Dorea A longicatena B, Anaerostipes hadrus, Anaerobutyricum, KLE1615_sp900066985, and Romboutsia timonesis compared to apparently healthy subjects.

Zarnu mikrobioma kompozīcijas izmaiņas tiek asociētas ar dažādām slimībām, tostarp otrā tipa cukura diabētu (T2D). Interese par T2D ārstēšanu, regulējot mikrobiomu, ir strauji augusi. Ir pierādīts, ka miRNS spēj tieši saistīties pie baktērijām, tādējādi ietekmējot to sastopamību. Lai noskaidrotu, vai un kā miRNS ietekmē mikrobioma sastāvu un diabēta izpausmes diētas ierosinātā T2D peļu modelī, tām tika orāli nodrošināta nedēļu ilga dažādu miRNS terapija, kam sekoja fēču metagenoma sekvencēšana. Pelēm, kas saņēma paaugstināta tauku satura barību, miRNS terapijas ietekmē izmainījās zarnu mikrobioma kompozīcija. Pēc miR-141-3p terapijas atšķirīgi sastopami bija Eggerthellaceae, Clostridiales, Enterococcus un Enterorhabdus pārstāvji, taču diabēta izpausmes netika būtiski ietekmētas., Alterations in gut microbiome composition are associated with a variety of diseases, including type 2 diabetes mellitus (T2D). Interest in the treatment of T2D by regulating the microbiome has grown rapidly. MiRNAs have been shown to bind directly to the bacteria, thereby affecting their abundance. To investigate whether and how miRNAs affect microbiome composition and the expression of diabetes in mouse model of diet-induced T2D, a week long oral administration of various miRNAs was performed, followed by faecal metagenoma sequencing. In mice fed a high-fat diet, the composition of the gut microbiome was altered by miRNA therapy. After miR-141-3p therapy Eggerthellaceae, Clostridiales, Enterococcus and Enterorhabdus were differentially abundant, but the expression of diabetes were not significantly affected.

Cilvēka gastrointestinālajā traktā ir daudzveidīgs mikrobioms, kam ir būtiska loma veselības uzturēšanā un fizioloģisko funkciju veikšanā organismā. Mikrobioma traucējumi ietekmē imūnsistēmas funkcijas, vielmaiņu, kā arī saistīti ar dažādām slimībām. MikroRNS (miRNS) ir nozīmīga loma gēnu ekspresijas regulēšanā. Pētījumos noskaidrots, ka saimniekorganisma miRNS tieši ietekmē zarnu mikrobiomu, tādējādi potenciāli nodrošinot daudzsološu stratēģiju, lai mērķtiecīgi modificētu mikrobiomu. Lai noskaidrotu, vai pacientu, kuriem dažādu iemeslu dēļ ir veikta kolonoskopija, zarnu biopsiju miRNS korelē ar fēču mikrobiomu veikta mazo RNS un metagenoma sekvencēšana. MiR200, miR-151, miR-30 saimes pozitīvi korelē ar Tannerellaceae un Lachnospiraceae dzimtas pārstāvjiem. Hsa-miR-99a-5p, hsa-miR-146b-5p miRNS pozitīvi korelē ar Actinomycetaceae un Oscillospiraceae dzimtas pārstāvjiem., The human gastrointestinal tract contains a diverse microbiome that has a fundamental role in maintaining health and performing important physiological functions in the human body. Microbiome disruption affects the immune function, metabolism, and is involved in several diseases. MicroRNAs (miRNA) have an important role in the regulation of gene expression. Studies have shown that miRNAs of the host have a direct impact on gut microbiome, thus potentially providing a promising strategy to modify the microbiome in a targeted fashion. To determine whether there is a correlation between intestinal biopsy miRNAs and the gut microbiome composition, small RNA and metagenome sequencing were performed. MiR-200, miR-151, miR-30 family members positively correlated with Tannerellaceae and Lachnospiraceae family members. Hsa-miR-99a-5p, hsa-miR-146b-5p miRNS positively correlated with Actinomycetaceae un Oscillospiraceae dzimtas pārstāvjiem.

Metformīns ir viens no visplašāk izmantotajiem medikamentiem 2.tipa cukura diabēta (T2D) ārstēšanā. Papildus glikozes izdales samazināšanai aknās un glikozes uzņemšanas palielināšanai muskuļos, arvien vairāk pierādījumu liecina, ka zarnu mikrobioms ir metformīna galvenā darbības vieta. Jaunākie pētījumi liecina, ka metformīns būtiski maina zarnu mikrobiomu T2D pacientiem. Sekretorajam IgA ir svarīga loma zarnu, elpceļu un uroģenitālās gļotādas epitēlija aizsardzībā un homeostatiskā regulēšanā, kā arī mijiedarbībā ar mikrobiomu. Metformīna terapijas laikā tika ievākti fēču paraugi no 19 jaundiagnosticētiem T2D pacientiem (trīs laika punktos) un astoņām veselām kontrolēm (divos laika punktos), kurus raksturoja, izmantojot visa metagenoma sekvenēšanu. Iegūtie rezultāti liecina, ka metformīna lietošana pēc trīs mēneša metformīna terapijas T2D pacientiem novērojams Roseburia, Alistipes un Rikenellaceae lielāks baktēriju īpatsvars (Presort paraugos) un Proteobacteria sIgA+ frakcijās. Veseliem indivīdiem ir novērojams Enterobacterales, Proteobacteria un Gammaproteobacteria lielāks baktēriju īpatsvars IgA+ frakcijās., Metformin is one of the most commonly used drugs for the treatment of type 2 diabetes. In addition to reducing hepatic glucose output and increasing muscle glucose uptake, there is increasing evidence that the intestinal microbiome is the major site of action of metformin. Recent studies suggest that metformin significantly alters intestinal microbiome in patients with T2D and scientists have identified the gut as a potential target of metformin. The secretory immunoglobulin A (sIgA) plays an important role in the protection and homeostatic regulation of the intestinal, respiratory, and urogenital mucosal epithelium. During metformin therapy, fecal samples were collected from 19 newly diagnosed T2D patients (three time points) and eight healthy controls (two time points), which were characterized using whole metagenoma sequencing. Metformin administration in the T2D cohort induced an increase in abundance of Roseburia, Alistipes and Rikenellaceae (Presort samples) and increase of Proteobacteria in sIgA+ fraction. In healthy controls, we observed an increase in abundance of Enterobacterales, Proteobacteria, Gammaproteobacteria in IgA+ fraction.

Otrā tipa cukura diabēta ārstēšanai visplašāk izmantotais medikaments ir metformīns. Cilvēkiem, kas lieto metformīnu ir novērotas blakusparādības, kuru cēlonis, iespējams, ir saistīts ar zarnu mikrobioma izmaiņām. Lai noskaidrotu, vai fekālās miRNS korelē ar zarnu mikrobiomu, paraugi tika sekvenēti, izmantojot Small RNA-seq metodi. MiR-29 saimes pārstāvji pozitīvi korelēja ar Clostridia ģints baktērijām un negatīvi korelēja ar Bacteroides un Bacilli. Mmu-miR-30a-5p parādīja lielāko pozitīvo korelāciju ar Firmicutes un Proteus mirabilis, negatīvo – ar Bacteroides baktērijām. Netika novērotas metformīna ierosinātas miRNS izmaiņas. Atslēgas vārdi: otrā tipa cukura diabēts, metformīns, miRNS, zarnu mikrobioms, peļu modelis., Metformin is commonly used for treatment of type 2 diabetes mellitus. Patients report of having side effects, which might be associated with changes in gut microbiome. To determine how fecal miRNAs correlate with gut microbiome, samples were sequenced using Small RNA sequencing. MiR-29 family members positively correlated with Clostridia and negatively correlated with Bacteroides and Bacilli. Mmu-miR-30a-5p showed the strongest positive correlation with Firmicutes and Proteus mirabilis, and negative correlation with Bacteroides. No significant effect of metformin treatment on miRNA abundance was observed. Keywords: type 2 diabetes mellitus, metformin, miRNA, microbiome, mouse model.

Uzturzinātne Veselības aprūpe Nutrition Science Health Care Darba autore Santa Sibule. Darba vadītāja Vita Skuja. Maģistra darba nosaukums: D vitamīna uztura bagātinātāju saistība ar zarnu mikrobioma sastāvu cilvēkiem ar atšķirīgiem ēšanas paradumiem. Ievads: Zarnu mikrobiomu var ietekmēt vairāki faktori, ieskaitot uzturu un medikamentus, vecumu, dzimšanas veidu, fizisko aktivitāti un citus. Pētījumos ar dzīvniekiem ir pierādīts, ka D vitamīna piedevas uzlabo zarnu mikrobiomu. Lai gan ir ierobežoti pētījumi par D vitamīna piedevu ietekmi uz cilvēka zarnu mikrobiomu, pierādījumu par D vitamīna ietekmi uz zarnu saimniekorganisma un mikrobioma mijiedarbību paliek arvien vairāk. Maģistra darba hipotēze, mērķis un uzdevumi: Pētījuma hipotēzes: D vitamīna lietošanas biežums ir lielāks celiakijas grupā, nekā vegānu un kontroles grupā. Pastāv atšķirības zarnu mikrobioma sastāvā cilvēkiem ar atšķirīgiem ēšanas un D vitamīna lietošanas paradumiem. Darba mērķis ir noteikt vai ir novērojamas zarnu mikrobioma sastāva atšķirības cilvēkiem ar dažādiem ēšanas un D vitamīna uztura bagātinātāju lietošanas paradumiem. Mērķa sasniegšanai tiks analizēta literatūra, atsevišķu pārtikas produktu lietošanas biežuma anketa, nodotie fēču paraugu analīzes rezultāti. Pētījuma uzdevumi: aprakstīt sociāldemogrāfiskos un antropometriskos datus. Aprakstīt respondentu D vitamīna lietošanu, izvērtējot aizpildītās uztura dienasgrāmatas. Noteikt D vitamīna lietošanas biežumu gada griezumā pētāmajās grupās. Noskaidrot, vai respondentiem, kuri lieto D vitamīna preperātus, ir atšķirīgs zarnu mikrobioma sastāvs. Aprakstīt respondentu nodoto fēču analīžu mikrobioma sastāvu pētāmajām grupai. Salīdzināt mikrobioma analīžu paraugus vegāniem, celiakijas un kontroles grupai. Maģistra darba materiāli un metodes: Pētījuma norises vieta: Latvijas pilsētas un lauku reģioni. Pētījumā plānots iesaistīt 273 respondentus, kuri ir ievērojuši bezglutēna vai vegānu uzturu vismaz pēdējo 6 mēnešu laikā, kā arī tos, kuri ikdienā neievēro nekādas specifiskas diētas. Pētījuma izslēgšanas kritēriji ir grūtniecība, neatbilstība noteiktajai vecuma grupai. Kā pētījuma instruments tiks izmantota 3 dienu uztura dienasgrāmata, atsevišķu pārtikas produktu lietošanas biežuma anketa, anketa par sociāldemogrāfiskajiem jautājumiem, ikdienas paradumiem un kaitīgajiem ieradumiem, nodotie fēču paraugi. Dati tiks apstrādāti Microsoft Office Excel, SPSS 22.0 un QIIME2 programmās. Darbs izveidots latviešu valodā. Darba apjoms: 67 lpp, izmantoti 104 literatūras avoti. Rezultāti: Kopā tika aptaujāti 273 respondenti. Vidējais respondentu vecums 34 gadi. Vidējais ĶMI bija 22,7. Visās trijās pētāmajās grupās vitamīnu D vairāk lietoja sievietes. Netika atrasti statistiski nozīmīgi pierādījumi par mikroorganismu daudzveidību paraugā atkarībā no respondentu antropometriskajiem datiem. Statistiski nozīmīgi rezultāti uzrādījās mikroorganismu daudzveidībā atkarībā no respondentu vecuma. Fēču parauga sastāva daudzveidība būtiski neatšķīrās atkarībā no vitamīna D lietošanas. Author of work Santa Sibule. Supervisor Vita Skuja. The title of the Master paper: Supplemental vitamin D connections with gut microbiome depending on different eating patterns. Introduction: Gut microbioma can be affected by a number of factors, including diet and medication, age, type of birth, physical activity, and more. Animal studies have shown that vitamin D supplements improve the intestinal microbiome. Although there are limited studies on the effects of vitamin D supplements on the human gut microbiome, evidence of the effects of vitamin D on the gut host-microbiome interaction remains. Hypothesis, aim and tasks of this paper: Hypotheses: The incidence of vitamin D use is higher in the celiac group than in the vegan and control groups. There are differences in the composition of the gut microbiome in people with different eating and vitamin D habits. The aim of this study was to determine whether there are differences in the composition of the gut microbiome in people with different eating and vitamin D using. Literature, the questionnaire on the frequency of use of certain food products, and the results of the analysis of faecal samples will be analyzed. Tasks of the research: to describe socio-demographic and anthropometric data. Describe respondents vitamin D intake by evaluating completed nutrition diaries. To determine the frequency of vitamin D use on an annual basis in the study groups. Find out if the respondents who use vitamin D preparations have a different composition of the gut microbiome. Describe the microbiome composition of faecal analyzes submitted by respondents to the study group. Compare microbial assay samples for vegans, celiac and control group. Materials and methods: Research location: Latvian cities and rural regions. The study involve 273 respondents who have followed a gluten-free or vegan diet for at least the last 6 months, as well as those who do not follow any specific diet on a daily basis. The exclusion criteria are pregnancy, non-compliance with the specified age group. A 3-day diet diary, a questionnaire on the frequency of consumption of certain foods, a questionnaire on socio-demographic issues, daily habits and harmful habits, and submitted faecal samples will be used as research tools. The data will be processed in Microsoft Office Excel, SPSS 22.0 and QIIME2. The work is written in Latvian. Paper consists of: 67 pages, 104 references. Results: A total of 273 respondents were interviewed. The average age of the respondents is 34 years. The mean BMI was 22.7. In all three study groups, women used more vitamin D. No statistically significant evidence was found for the diversity of microorganisms in the sample depending on the anthropometric data of the respondents. Statistically significant results appeared in the diversity of microorganisms depending on the age of the respondents. The diversity of the composition of the faecal sample did not differ significantly depending on the use of vitamin D.

Maģistra darba izstrādes laikā iegūti rezultāti par zarnu mikrobioma taksonomiskā sastāva atšķirībām 270 pacientos ar 2. tipa cukura diabēta (T2D) diagnozi, bet atšķirīgu tā ilgumu kopš diagnosticēšanas brīža un pielietotajām antidiabētiskajām terapijām. Darba mērķis bija noskaidrot, kā šīm T2D pacientu apakšgrupām atšķiras zarnu mikrobioma taksonomiskais profils. Mikrobiālajai DNS, kas iegūta no fēču paraugiem, tika veikta visa metagenoma analīze ar lielapjoma paralēlo sekvenēšanu. Darba rezultāti apstiprināja vairākas zināmas asociācijas starp dažādām antidiabētiskajām terapijām un cilvēka zarnu mikrobiomu, kā arī iegūti jauni dati par zarnu mikrobioma taksonomiskajām atšķirībām indivīdos ar dažādu T2D stāžu un terapiju veidiem. Maģistra darbs tika izstrādāts no 2018. gada maija līdz 2021. gada maijam Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā., During this work, results were obtained about the differences in the taxonomic composition of gut microbiome in 270 patients with type 2 diabetes (T2D), but different durations of diagnosis and antidiabetic therapies applied. The aim of this study was to describe the taxonomical profile of the intestinal microbiome in these T2D subgroups. Whole metagenome analysis was performed on microbial DNA obtained from faecal samples using massive parallel sequencing. The results confirmed several known associations between different antidiabetic therapies and the human gut microbiome, as well as provided new data on the taxonomical gut microbiome differences in individuals with various T2D histories and therapies. Master thesis “Comparison of human gut microbiome in patients with different durations of type 2 diabetes and antidiabetic therapies” was conducted at the Latvian Biomedical Research and Study Centre from May 2018 to May 2020.

Uzturs Veselības aprūpe Nutrition Health Care Pētījuma mērķis bija izpētīt, vai ar GAPS diētas vadlīnijās balstītu uzturu un prebiotiķi Happy Tummy ar Hufulac iespējams mazināt uzmanības deficīta un hiperaktivitātes simptomus bērniem. Pēc Amerikas Savienoto Valstu (ASV) Slimību kontroles un profilakses centra datiem, ASV 9,4 % bērnu tiek diagnosticēti ar uzmanības deficīta un hiperaktivitātes sindromu (UDHS) (CDC, 2020). UDHS simptomi var izpausties kā pārmērīgi liels kustīgums (hiperaktivitāte), grūtības noturēt uzmanību vai kontrolēt impulsīvu uzvedību. Bērniem ar UDHS bieži ir arī gremošanas trakta darbības traucējumi, kā arī izmainīts zarnu mikrobioms (Ming et al., 2018). Aizvien pieaug pētījumu skaits par uztura terapijas potenciālu UDHS simptomu mazināšanā (Pelsser et al., 2017; Rytter et al., 2015; Stevenson et al., 2014). Šis bija trīs mēnešus ilgs kvantitatīvs, prospektīvs, gadījuma-kontroles uztura intervences pētījums, kas ietvēra zema ogļhidrātu satura uzturu (Gut and Psychology Syndrome diet, GAPS), kā arī prebiotiķi Happy Tummy ar Hufulac. Pētījumā piedalījās 50 bērni ar UDHS diagnozi un/vai ar uzmanības deficīta sindroma (UDS) diagnozi vai ar šīm diagnozēm atbilstošajiem simptomiem, bet vēl bez diagnozes. Bērni bija vecumā no pieciem līdz 13 gadiem, no tiem 49 dzīvo Latvijā, viens bērns dzīvo Zviedrijā. 19 Bērni bija GAPS grupā, 19 bērni - GAPS+Prebiotiķis grupā, un 12 bērni bija Kontroles grupā. Bērnu UDHS un gremošanas simptomus četras reizes pētījuma laikā novērtēja bērnu vecāki, kā arī bērni paši, izmantojot septiņas adaptētas vai validētas anketas. Bērnu fēču analīzes tika izvērtētas pētījuma sākumā un beigās. Trīs mēnešu GAPS un GAPS + Prebiotiķa Happy Tummy ar Hufulac uztura intervence būtiski samazināja UDHS simptomus bērniem vecāku vērtējumā (p < 0,001), kā arī samazināja bērnu UDHS simptomus (p = 0,002) un hroniska stresa izpausmes (p = 0,036) bērnu skatījumā. Statistiski ticamas izmaiņas gastrointestinālo simptomu samazinājumā trīs mēnešu GAPS un GAPS + Prebiotiķa Happy Tummy uztura intervences laikā grupu ietvaros un starp grupām netika novērotas, taču relatīvais vidējais simptomu samazinājums intervences grupās sasniedza 50 %. Fēču analīzes apstiprināja, ka bērniem ar UDHS gremošanas trakta funkcijas nav optimālas – bērniem bija zarnu disbioze un apgrūtināta makro-uzturvielu sagremošana. Prebiotiķa Happy Tummy ar Hufulac pozitīva ietekme uz bērnu UDHS simptomu samazinājumu papildus GAPS uzturam netika novērota. GAPS diēta var būt droša un efektīva pieeja UDHS simptomu mazināšanai bērniem. The objective of the study was to investigate the potential of low carbohydrate diet (Gut and Psychology Syndrome diet, GAPS) and prebiotic Happy Tummy with Hufulac in reducing symptoms of attention deficit and hyperactivity in children. According to Centers for Disease Control and Prevention, 9.4 % of children in the USA have been diagnosed with attention deficit and hyperactivity disorder (ADHD) (CDC, 2020). Symptoms of ADHD may include trouble paying attention, controlling impulsive behaviours, or being overly active. Children with ADHD often have underlying digestive problems and altered gut microbiome (Ming et al., 2018). The growing research body is looking at nutritional and dietary interventions as treatment for ADHD symptoms (Pelsser et al., 2017; Rytter et al., 2015; Stevenson et al., 2014). The present study involved a quantitative, case-control 3-month treatment of a nutritional and dietary intervention involving a low carbohydrate diet (GAPS) and the use of a prebiotic Happy Tummy with Hufulac. The participants were 50 children (five to 13 years of age) from Latvia (49) and Sweden (1) with diagnoses of attention deficit disorder (ADD) or/and ADHD or with undiagnosed ADD/ADHD symptoms. Out of 50 children, 19 children were in the GAPS group, 19 in the GAPS+Prebiotic group, and 12 children were in the Control group. Symptoms of ADHD and digestive symptoms of children were evaluated by parents and children themselves using seven adapted or validated questionnaires four times during the study. Faecal analysis of children was evaluated at the beginning and end of the study. Results of the study demonstrate that three-month intervention of GAPS diet and prebiotic Happy Tummy with Hufulac significantly reduces the symptoms of ADHD in children according to parent evaluation (p < 0.001) and reduces the symptoms of ADHD (p = 0.002) and chronic stress (p = 0.036) according to children’s own evaluation. Statistically significant reduction of gastrointestinal symptoms in children during the study was not observed for GAPS and GAPS+Prebiotic groups or among the three groups, but the relative reduction of symptoms for both intervention groups reached 50 %. The functions of gastrointestinal tract of children with ADHD symptoms at base were not optimal - children had gut dysbiosis and impaired digestion of macronutrients. Results did not show increased effect size for the treatment with GAPS diet and prebiotic Happy Tummy with Hufulac. GAPS diet can be a safe and effective approach to help reduce symptoms of ADHD in children.

Metformīns ir medikaments, kurš tiek plaši izmantots 2.tipa cukura diabēta (T2D) ārstēšanā un kura lietošanas laikā būtiski izmainās cilvēka zarnu mikrobioma baktēriju daudzveidība. Bakalaura darba mērķis bija raksturot ar metformīna īstermiņa terapiju asociētās taksonomiskās kompozīcijas izmaiņas zarnu mikrobiomā jaundiagnosticētiem T2D pacientiem. No 23 iesaistīto T2D pacientu fēču paraugiem tikai izdalīta mikrobiālā DNS, veikta mazās ribosomālās subvienības gēna (16S rRNS) V3 reģiona taksonomiskās kompozīcijas analīze ar lielapjoma paralēlo sekvenēšanu. Rezultātā novērota statistiski būtiskas atšķirības β-daudzveidībā un fenotipa specifiskas izmaiņu tendences baktēriju iekšējā daudzveidībā. Darbs tika veikts no 11.2016. līdz 05.2018. Latvijas Biomedicīnas un studiju centrā., Metformin is widely used drug for type 2 diabetes mellitus (T2D) treatment with significant impact on bacterial diversity in human gut microbiome. The aim of this work was to characterize changes of taxonomic composition associated with short term metformin treatment of newly diagnosed patients with T2D. Microbial DNA was extracted from stool samples provided by 23 patients and analysis of small ribosomal subunit gene (16S rRNA) V3 region through massive parallel sequencing was performed. Samples showed significant differences in β-diversity and fenotype specific changes in the inner diversity. Work was carried out in Latvian Biomedical Research and Study Centre during the period from 11.2016. to 05.2018.

Metformīns ir antidiabētisks medikaments, kas samazina glikozes līmeni asinīs un nerada hipoglikēmiju, tomēr ~25% pacientu attīstās gastrointestinālas blaknes. Ir veikti pētījumi par metformīna terapijas ietekmi uz 2. tipa cukura diabēta pacientu zarnu mikrobiomu, tomēr pilnīga metformīna un zarnu mikrobioma mijiedarbības raksturojuma joprojām nav. Darba mērķis bija noskaidrot, kā metformīns ietekmē vesela cilvēka zarnu mikrobioma taksonomisko un funkcionālo profilu. Mikrobiālajai DNS no fēču paraugiem tika veikta metagenoma analīze ar lielapjoma paralēlo sekvenēšanu. Rezultāti parāda vairākas izmaiņu tendences gan taksonomisko grupu, gan signālceļu un gēnu saimju īpatsvarā jau 24 stundas pēc pirmās metformīna devas, novērotās tendences saglabāšanās arī pēc septiņu dienu ilgas metformīna lietošanas. Bakalaura darbs tika izstrādāts no 2016. gada maija līdz 2018. gada maijam Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā., Metformin is an antidiabetic drug used to reduce blood glucose levels without causing hypoglycaemia, however, ~25% of patients under its treatment develop gastrointestinal side effects. Studies have been carried out about metformin treatment and its effects on type 2 diabetes patients, though there is no full clarity about metformin and gut microbiome interaction. The aim of this course work was to find out how metformin affects healthy individual gut microbiome taxonomic and functional profiles. Microbial DNA obtained from faecal samples underwent metagenomic analysis performed with parallel sequencing. Results display several trends across all – taxonomic groups, pathways and gene families – beginning at 24 hours after first metformin dose, these trends are also observed after seven days of metformin use. Bachelor thesis “The Impact on The Human Gut Microbiome’s Functional Profile Caused by The Antidiabetic Drug Metformin” was conducted at the Latvian Biomedical Research and Study Centre from May 2016 to May 2018.

Metformīns ir pirmās izvēles medikaments 2. tipa cukura diabēta ārstēšanā. Tam raksturīga variabilitāte terapijas efektivitātē un biežas blaknes. Medikamenta iedarbību var ietekmēt tādi faktori kā mijiedarbība ar zarnu mikrobiomu un gēnu ekspresijas regulācija DNS metilēšanas līmenī. Maģistra darba mērķis bija noskaidrot, kādas izmaiņas metformīns ierosina cilvēka zarnu mikrobioma kompozīcijā un leikocītu metilēšanas profilā. Darbā tika veikta 16S rRNS amplikonu analīze 18 metformīna lietotāju fēču paraugos un DNS metilēšanas novērtēšana 12 indivīdiem. Metformīna ierosinātas izmaiņas gan zarnu mikrobiomā, gan metilēšanas profilā tika novērotas jau pirmo 24 stundu laikā, daļēji skaidrojot iespējamos blakņu cēloņus un pozitīvo efektu pamatā esošos mehānismus. Darbs izstrādāts 06.2015. – 05.2017. Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā., Metformin is a first line agent for treatment of type 2 diabetes. It has high efficacy variability and side effects are common. The effect of medicament can be influenced by such factors as interaction with gut microbiome and regulation of gene expression via DNA methylation. The aim of this work was to investigate the impact of metformin on composition of gut microbiome and methylation profile of leucocytes. Fecal samples from 18 participants were used in 16S rRNA analysis and DNA methylation was evaluated in 12 individuals. Metformin induced changes in gut microbiome and methylation profiles were observed within the first 24 hours, thus partly explaining the possible causes for side effects and mechanisms of positive effects. The work was carried out in the Latvian Biomedical Research and Study Centre during the period 06.2015 – 05.2017.

Metformīns ir plaši lietots medikaments 2. tipa cukura diabēta ārstēšanā. Pastāv hipotēze, ka metformīna ietekme uz organismu daļēji varētu tikt skaidrota ar tā mijiedarbību ar zarnu mikrobiomu. Bakalaura darba mērķis bija noskaidrot, kā metformīns ietekmē zarnu mikrobioma kompozīciju. Darba ietvaros tika izdalīta mikrobiālā DNS no astoņu cilvēku fēču paraugiem, kas bija ievākti dažādos laika posmos no metformīna lietošanas uzsākšanas, un, izmantojot lielapjoma paralēlo sekvenēšanu, veikta 16S rRNS V3 reģiona analīze, lai salīdzinātu mikrobioma kompozīciju. Pēc nedēļu ilgas metformīna lietošanas tika novērotas būtiskas izmaiņas vairāku taksonomisko vienību īpatsvarā un mikrobioma iekšējās daudzveidības samazināšanās. Darbs veikts no 10.2014. līdz 05.2015. Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centrā., Metformin is widely used for treatment of type 2 diabetes. There is a hypothesis that the effects of metformin are partially explained by its interaction with the gut microbiome. The aim of this work was to investigate the effects of metformin on composition of gut microbiome. In the course of this study the microbial DNA was extracted from stool samples gained from eight individuals in three time points of metformin therapy. After the extraction the analysis of the 16S rRNA V3 region employing massive parallel sequencing was carried out to compare the composition of the microbiome. As the result significant changes in abundances of various taxonomic units and reduced species richness was found after a weeklong metformin therapy. The work was carried out in the Latvian Biomedical Research and Study Centre during the period from 10.2014 to 05.2015.