Musstudie viser, at tarmmykobiom påvirker metabolismen af ​​forarbejdet kost

Undersøgelser af mikrobiomet i den menneskelige tarm fokuserer hovedsageligt på bakterier. Andre mikrober, der også er til stede i tarmen - vira, protister, Archaea, og svampe - er stort set blevet overset.

Ny forskning i mus peger nu på en vigtig rolle for svampe i tarmen - skimmelsvampe og gær kaldet mycobiomet - det er den aktive grænseflade mellem værten og deres kost.

"Vi viste, at tarmmycobiomet hos raske mus var formet af miljøet, herunder kost, og at det signifikant korrelerede med metaboliske resultater, "sagde Kent Willis, M.D., en assisterende professor ved University of Alabama i Birmingham og medkorresponderende forfatter af undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Kommunikationsbiologi .

"Vores resultater understøtter en rolle for tarmmycobiomet i værtens metaboliske tilpasning, og disse resultater har vigtige implikationer vedrørende design af mikrobiomundersøgelser og reproducerbarheden af ​​eksperimentelle undersøgelser af værtsmetabolisme. "

Willis og kolleger kiggede på svampe i jejunum i tyndtarmens mus, stedet for den mest forskelligartede svampepopulation i musetarmen.

De fandt ud af, at udsættelse for en forarbejdet kost, som er repræsentativ for en typisk vestlig kost rig på rensede kulhydrater, ført til vedvarende forskelle i svampesamfund, der signifikant er forbundet med differentiel aflejring af kropsmasse i hannmus, sammenlignet med mus fodret med en standardiseret diæt.

Forskerne fandt ud af, at fedtdeponering i leveren, transkriptionel tilpasning af metabolisk aktive væv og serummetabolske biomarkørniveauer var alle forbundet med ændringer i svampesamfundets mangfoldighed og sammensætning.

Variationer af svampe fra to slægter - Thermomyces og Saccharomyces - var de stærkest forbundet med metabolisk forstyrrelse og vægtforøgelse.

Undersøgelsen havde et genialt udgangspunkt. Forskerne skaffede genetisk identiske mus fra fire forskellige forskningsdyrleverandører. Det vides, at tarmbakteriesamfund varierer markant fra sælgeren.

Tilsvarende forskerne fandt dramatisk forskellig variation af sælgeren for jejunum mycobiomes, målt ved sekventering af internt transkriberet spacer -rRNA.

Ved baseline, mus fra en af ​​sælgerne havde fem unikke svampeslægter, og mus fra de tre andre leverandører havde tre, to og en unik slægt, henholdsvis.

De kiggede også på interkingdom samfundssammensætning - hvilket betyder bakterier såvel som svampe - og fandt store baseline -forskelle i bakteriesamfundet.

Fra denne indledende svampe- og bakteriediversitet, de målte derefter virkningerne af tid og forskelle i kosten - standardiseret chow versus den stærkt forarbejdede kost - på svampe- og bakteriesamfundssammensætning.

Forskerne behandlede også et grundlæggende spørgsmål:Opdages svampeorganismerne ved næste generations sekventering, der kommer fra kosten, eller er de sande kommensale organismer, der koloniserer og replikerer i tarmen?

De sammenlignede sekventering af madpiller, som indeholdt nogle svampe, og indholdet af mus -jejunum for at vise jejunum -svampene var sande kommensale kolonisatorer.

Dermed, dette studie, ledet af Willis-og medkorresponderende forfatter Joseph Pierre, Ph.d., og medforfattere Tahliyah S. Mims og Qusai Al Abdallah, Ph.d., fra University of Tennessee Health Science Center, Memphis, Tennessee - viste, at variationer i den relative overflod og sammensætning af tarmmycobiomet korrelerer med centrale træk ved værtsmetabolisme.

Dette lægger et fundament for at forstå de komplekse interkingdom -interaktioner mellem bakterier og svampe, og hvordan de begge former, og potentielt bidrage til, vært homeostase.

Vores resultater fremhæver tarmmykobiomets potentielle betydning for sundhed, og de har konsekvenser for menneskelige og eksperimentelle metaboliske undersøgelser. Implikationen for humane mikrobiomundersøgelser, som ofte kun undersøger bakterier og kun prøver fækalsamfund, er, at mycobiomet kan have uvurderede virkninger på mikrobiom-associerede resultater. "

Joseph Pierre, Ph.d., Undersøg medforfatter, University of Alabama i Birmingham

Undersøgelsen blev for det meste udført ved University of Tennessee Health Science Center, hvor Willis var adjunkt, inden han sidste sommer sluttede sig til Division of Neonatology i UAB Department of Pediatrics.

Translationsforskningen i Willis Lung Lab på UAB søger at forstå, hvordan sådanne kommensale svampe påvirker nyfødt fysiologi og sygdom, hovedsageligt via udforskning af tarm-lunge-aksen ved bronkopulmonal dysplasi, en lungesygdom hos for tidligt fødte.

Undersøgelsen i Kommunikationsbiologi ved hjælp af voksne dyr, Willis siger, hjulpet med at udvikle modeller for igangværende forskning i nyfødte dyr.

• Apoptose er en vigtig formidler af patogenese i infektion med coronavirus fra dyr
• Otte kendetegn ved miljøeksponeringer, der bidrager til sygdom