Das fäkale Mikrobiom und Metabolom variieren bei gesunden und nahrungsmittelallergischen Zwillingen,

zeigt Studie Eine neue Studie der University of Chicago und der Stanford University an Zwillingspaaren mit und ohne Nahrungsmittelallergien hat potenzielle mikrobielle Akteure bei dieser Erkrankung identifiziert. Die Ergebnisse wurden am 19. Januar in der Journal of Clinical Investigation .

Die Studie entstand aus früheren Forschungen im Nagler-Labor in UChicago zur fäkalen Mikrobiota bei Säuglingen. Durch die Transplantation von Fäkalmikroben von gesunden und auf Nahrungsmittel allergischen Säuglingen auf keimfreie Mäuse (die kein Mikrobiom besitzen), Forscher fanden heraus, dass die gesunde Säuglingsmikrobiota vor der Entwicklung von Nahrungsmittelallergien schützte.

In dieser Studie, Wir haben uns eine vielfältigere Bevölkerung über eine große Altersspanne hinweg angesehen. Durch das Studium von Zwillingspaaren, wir hatten den Vorteil, genetisch identische Individuen zu untersuchen, die in derselben Umgebung aufgewachsen sind, was es uns ermöglichte, den Einfluss genetischer und umweltbedingter Faktoren zu analysieren ."

Cathryn Nagler, Doktortitel, Bunning-Familienprofessor, Pritzker School of Molecular Engineering, Department of Pathology and College am University of Chicago Medical Center

Nach einer Diskussion auf einer Forschungskonferenz Nagler und ihr Kollege in Stanford, Kari Nadeau, MD, Doktortitel, beschlossen, an dem Projekt mitzuarbeiten. Nadeau, der Direktor des Sean N. Parker Center for Allergy and Asthma Research, hatte eine Studie zur Epigenetik von Nahrungsmittelallergien durchgeführt und bereits Stuhlproben von Studienteilnehmern gesammelt.

Das Labor von Nagler führte die Sequenzierung an den Proben durch, die von 13 Zwillingspaaren mit und ohne Nahrungsmittelallergien gesammelt wurden. sowie weitere fünf Zwillingspaare, bei denen beide Zwillinge mindestens eine Nahrungsmittelallergie hatten.

Das Forschungsteam untersuchte, welche Mikroben in den Stuhlproben vorhanden waren sowie Stoffwechselprodukte (sogenannte Metaboliten), nicht nur von den Mikroben, aber auch aus Wirts- und Nahrungsquellen.

„Wir brauchen dringend Biomarker, um die immunregulatorische Funktion von Darmbakterien zu verstehen. ", sagte Nagler. "Metaboliten geben uns Hinweise darauf, was Bakterien mechanistisch tun, um die Immunantwort zu regulieren."

Dieser Ansatz identifizierte 64 verschiedene Gruppen von Bakterienarten und Metaboliten, die die gesunden und allergischen Zwillingsgruppen unterscheiden. Die meisten dieser unterschiedlich häufig vorkommenden Bakterien gehörten zur Klasse der Clostridien. in mehreren früheren Berichten aus dem Nagler-Labor gezeigt, dass sie vor Nahrungsmittelallergien schützen.

Anreicherung der allergieschützenden Bakterien bei den gesunden Zwillingen, vermutlich in jungen Jahren etabliert, blieb trotz Trennung und Veränderungen des Lebensstils bis ins Erwachsenenalter bestehen. Zusätzlich, gesunde Zwillinge zeigten eine Anreicherung für den Diacylglycerol-Stoffwechselweg und zwei spezifische Bakterien:Phascolarctobacterium faecium und Ruminococccus bromii.

"Um von Tausenden von Bakterien auf bestimmte Arten als Kandidaten für zukünftige therapeutische Interventionen einzugrenzen, Eine Datendimension ist nicht genug – das Zusammenführen von Daten aus mehreren Dimensionen ist der Schlüssel, " sagte der Erstautor Riyue Bao, Doktortitel, jetzt Research Associate Professor für Medizin an der University of Pittsburgh. „In unserer Studie wir nutzten die Vorteile sowohl der Hochdurchsatz-Mikrobiom-Sequenzierung als auch der metabolischen Profiling-Techniken, und konnten zwei spezifische Arten nominieren, jeder an verschiedenen Stoffwechselwegen beteiligt ist, die als potenzielle Ziele für zukünftige Forschungen und therapeutische Interventionen bei Nahrungsmittelallergien priorisiert werden können."

„Tonnen von Menschen werden zu Google gehen und wissen wollen:‚Soll ich Joghurt essen? Sollte ich keinen Joghurt essen? Spielt mein Mikrobiom eine Rolle bei meiner Krankheit?‘“, sagte Nadeau. „Diese Forschung ist wichtig als einer der wichtigsten ‚Steine‘ im Wissen über das menschliche Mikrobiom, die zur Beantwortung dieser Fragen erstellt werden müssen. Wir können noch nicht sagen, dass dies eine Ursache-Wirkungs-Beziehung ist, aber wir können sagen, dass es einen Zusammenhang mit Krankheit und Gesundheit gibt. Jetzt können wir anfangen zu fragen, Was bedeutet das?"

Während die Studie nur eine kleine Gruppe von Teilnehmern umfasste, Forscher sind von den Ergebnissen und deren Anwendung in zukünftigen Projekten begeistert.

Zukünftige Forschung wird die spezifische Rolle dieser Bakterien bei Nahrungsmittelallergien untersuchen; zum Beispiel, R. bromii ist eine Schlüsselart beim Abbau resistenter Stärke – Nahrungsstärke, die normalerweise der Verdauung entgeht.

Nagler will untersuchen, wie eine Nahrungsergänzung mit resistenter Stärke die Präsenz von R. bromii im fäkalen Mikrobiom beeinflussen kann. und wiederum, ob es das Ansprechen auf eine orale Immuntherapie verstärken kann oder nicht, die einzige derzeit verfügbare Behandlung von Nahrungsmittelallergien.

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