Forscher manipulieren Bakterienarten im Darm mit der Nahrung

Wissenschaftler der Stanford University School of Medicine haben gezeigt, dass durch die Manipulation der Ernährung in einem Mausmodell es ist möglich, die Anpflanzung eines bestimmten Bakterienstamms gegenüber anderen zu begünstigen.

Bildnachweis:Kateryna Kon/Shutterstock.com

Im Bereich Probiotika, Forscher verstehen immer noch nicht, warum sich bestimmte nützliche Bakterienstämme erfolgreicher im Darm ansiedeln als andere.

Jedoch, die aktuelle studie hat gezeigt, dass mit bestimmten ernährungsfaktoren die bakterienstämme des mikrobioms manipuliert werden können.

Durch Anpassen der Menge eines bestimmten Kohlenhydrats, das in Nahrung oder Wasser vorhanden ist, das Team konnte kontrollieren, wie stark ein Bakterium im Dickdarm wächst.

Obwohl wir im Laufe des Lebens immer wieder neue Sorten erwerben, Diese Akquisition ist ein schlecht orchestrierter und nicht gut verstandener Prozess. Diese Studie legt nahe, dass es möglich sein könnte, unser Mikrobiom gezielt umzugestalten, um die Gesundheit zu verbessern und Krankheiten zu bekämpfen."

Justin Sonnenberg, Leitender Autor

Wie berichtet in Natur , Sonnenberg und Kollegen besuchten die Abwasserbehandlungsanlage von San Jose, um nach Bakterienstämmen zu suchen, die eine Alge namens Nori verdauen können. eine Zutat, die in der amerikanischen Ernährung relativ selten ist. Sie untersuchten die Bakterien auf eine Fähigkeit, ein Kohlenhydrat in Nori namens Porphyran zu verwenden, um die Algen zu verdauen.

„Die Gene, die es einem Bakterium ermöglichen, Porphyran zu verdauen, sind bei Menschen, die Algen nicht als gemeinsamen Bestandteil ihrer Ernährung haben, äußerst selten. “ erklärt Sonnenburg.

"Dadurch konnten wir testen, ob wir die Regeln komplexer Ökosysteme umgehen können, indem wir eine privilegierte Nische schaffen, die eine einzelne Mikrobe begünstigen könnte, indem sie ohne Konkurrenz von den 30 Billionen anderen Mikroben im Darm existieren kann."

Nachdem ein Nori-verdauender Stamm identifiziert wurde, das Team führte es in drei Gruppen von Mäusen ein. Zwei der Gruppen hatten ihre Darmbakterien durch Darmbakterien von zwei gesunden menschlichen Spendern ersetzt und eine dritte Gruppe hatte ein mausspezifisches Darmmikrobiom.

Beim Füttern der Mäuse mit einer typischen Mäusediät, Das Team fand heraus, dass sich der Porphyran-verdauende Stamm in zwei Gruppen von Mäusen in unterschiedlichem und begrenztem Ausmaß einpflanzen konnte. In einer der Gruppen, die menschliche Darmbakterien beherbergen, der neue Stamm wurde vollständig verworfen.

Jedoch, wenn die Mäuse mit porphyranreichem Futter gefüttert wurden, die Forscher beobachteten eine signifikante Veränderung. Der neue Stamm pflanzte sich in allen Mäusegruppen in ähnlichem Maße erfolgreich und robust ein.

Außerdem, es war möglich, die Populationsgröße des neuen Bakterienstamms durch Erhöhen oder Verringern der Nori-Menge, die die Tiere fraßen, genau einzustellen.

Sonnenberg sagt, dass die direkte Wirkung der Ernährung auf die Bakterienpopulation sehr klar war. Er glaubt, dass die Fähigkeit, diese hochformbaren Darmmikroben zu manipulieren, die Zukunft der Präzisionsgesundheit prägen wird:

Ein Arzt, dessen Patient im Begriff ist, eine Immuntherapie gegen Krebs zu beginnen, kann sich dafür entscheiden, auch einen Bakterienstamm zu verabreichen, von dem bekannt ist, dass er das Immunsystem aktiviert. zum Beispiel.

Umgekehrt, ein Patient mit einer Autoimmunerkrankung kann von einer anderen Mikrobiota profitieren, die eine überaktive Immunantwort abschwächen kann. Sie sind nur ein sehr mächtiger Hebel, um unsere Biologie in Bezug auf Gesundheit und Krankheit zu modulieren."

Justin Sonnenberg, Leitender Autor

• Das Risiko für Speiseröhrenkrebs könnte durch Esomeprazol und niedrig dosiertes Aspirin gesenkt werden
• Alkohol schädigt das Mikrobiom im Mund