Undersøgelse beskriver metabolisme af tarmmikrobiota hos babyer for første gang

Et forskerhold med deltagelse af Institute for Integrative Systems Biology (I2SysBio) ved University of Valencia, sammen med FISABIO og CIBERESP, har udført den første metatranscriptomiske undersøgelse af tarmmikrobiota hos babyer, som har gjort det muligt at afsløre metabolismen af ​​tarmbakteriesamfundet i løbet af det første leveår, med et detaljeret niveau ukendt indtil nu.

Dette arbejde har også involveret forskere fra Joint Unit in Genomics and Health fra Foundation for Promotion of Health and Biomedical Research of the Valencian Community (FISABIO) og Biomedical Research Consortium in Epidemiology and Public Health Network (CIBERESP), afhængig af Carlos III Health Institute.

Miljøet er meget vigtigt i de første leveår, både for barnet og for bakterierne i dets tarmmikrobiota. Bakterier og mennesker sameksisterer i en harmonisk symbiose:mennesker deler mad med dem, som hjælper dem med at metabolisere (10% af energien fra mad er som følge af bakteriel virkning). Ud over, bakterier påvirker udviklingen af ​​immun- og nervesystemet.

Dermed, undersøgelsen har undersøgt ekspressionen af ​​alle de bakteriegener, der er en del af babyens tarmflora fra fæcesprøver opnået på 4 tidspunkt i løbet af det første leveår:7 dage efter fødslen og ved 3, 7 og 12 måneder gammel. Analysen blev også udført på prøver af mødrene opnået en uge før fødslen og et år senere.

"I denne undersøgelse har vi undersøgt, hvordan miljøet påvirker genekspressionen af ​​bakteriesamfundet i babyens tarm, især diætypen (som ændrer sig drastisk i løbet af det første leveår hovedsageligt med introduktionen af ​​fast føde) ", forklarer María José Gosalbes, CIBEResp -forsker ved FISABIO og første forfatter af undersøgelsen.

"For tarmens bakterier - tilføjer forskeren - er det ikke det samme at spise kulhydrater fra en grøds korn end fra human modermælk. I et og andet tilfælde, de biokemiske metabolismeveje er forskellige, og det kræver ekspression af forskellige gener. "

"Analyse af de gener, der udtrykkes, vi har kunnet vide, i hvilken funktionel tilstand tarmbakterierne er:hvad de lever af, hvis de vokser, etc.", præciserer Pilar Francino, hovedforsker af undersøgelsen og leder af FISABIO Genomics and Health Area.

Undersøgelsens mest markante fund er beviset på aktivitet af bakterier, der producerer butyrat i babyens tarm, før den faste kost introduceres. Denne fedtsyre med antiinflammatoriske egenskaber, og som tjener som mad til celler i tarmvæggen, er af anerkendt betydning for sundheden hos voksne, men indtil nu troede man, at det ikke var så relevant hos babyer.

Det interessante er, at hos voksne, bakterier syntetiserer butyrat fra fibre og andre komplekse kulhydrater, der indtages i kosten, som ikke findes i modermælk. Efterfølgende undersøgelser bliver nødt til at finde ud af, hvilke substrater bakterier bruger til at producere butyrat hos spædbørn, og om denne forbindelse har de samme funktioner hos spædbørn og voksne.

Bakterier metatranscriptomics

I dette studie, en omisk teknik, metatranscriptomics, er blevet brugt, som består i den globale analyse af de gener, der kommer til udtryk i et bakteriesamfund. Afhængigt af den funktionelle tilstand eller miljømæssige stimuli, bakterierne udtrykker nogle eller andre gener; derfor, metatranscriptomics giver væsentlig information om tarmbakteriernes funktionelle kapacitet i hvert øjeblik.

På grund af sine tekniske vanskeligheder, få laboratorier i verden er i stand til at udføre metatranscriptomisk analyse af det humane mikrobiom. Imidlertid, disse undersøgelser er nødvendige for fuldt ud at forstå mikrobiel biologi. "Den store udfordring for fremtiden er at integrere alle data:genomik, metatranscriptomics, etc.", siger Francino.

• Mangfoldighed blandt afrikanske landdistrikter strækker sig til deres tarmmikrobiomer
• Højt fedt reducerer immunsystemets effektivitet til at bekæmpe infektionssygdomme