Hiiritutkimus osoittaa, että suoliston mykobiomi vaikuttaa jalostetun ruokavalion aineenvaihduntaan

Ihmisen suoliston mikrobiomitutkimukset keskittyvät pääasiassa bakteereihin. Muut suolistossa esiintyvät mikrobit - virukset, protisteja, arkeia, ja sienet - on suurelta osin jätetty huomiotta.

Uusi tutkimus hiirillä viittaa nyt merkittävään rooliin sienissä suolistossa - home- ja hiivayhteisöissä, jotka tunnetaan nimellä mycobiome - joka on aktiivinen rajapinta isännän ja niiden ruokavalion välillä.

"Osoitimme, että terveiden hiirten suoliston mikobomi oli ympäristön muotoinen, mukaan lukien ruokavalio, ja että se korreloi merkittävästi metabolisten tulosten kanssa, "sanoi Kent Willis, M.D., apulaisprofessori Alabaman yliopistossa Birminghamissa ja tutkimuksen vastaava kirjoittaja, julkaistu lehdessä Viestintäbiologia .

"Tuloksemme tukevat suoliston mikobomin roolia isännän metabolisessa sopeutumisessa, ja näillä tuloksilla on tärkeä vaikutus mikrobiomitutkimusten suunnitteluun ja isännän aineenvaihdunnan kokeellisten tutkimusten toistettavuuteen. "

Willis ja hänen kollegansa katsoivat sieniä hiiren ohutsuolen jejunumissa, hiiren suolen monipuolisimman sienipopulaation paikka.

He havaitsivat, että altistuminen jalostetulle ruokavaliolle, joka edustaa tyypillistä länsimaista ruokavaliota, joka sisältää runsaasti puhdistettuja hiilihydraatteja, johti jatkuviin eroihin sieniyhteisöissä, jotka liittyivät merkittävästi kehon massan erilaiseen laskeutumiseen uroshiirillä, verrattuna hiiriin, joita ruokittiin standardoidulla ruokavaliolla.

Tutkijat havaitsivat, että rasvan kertyminen maksaan, metabolisesti aktiivisten kudosten transkriptionaalinen sopeutuminen ja seerumin metaboliset biomarkkeritasot liittyivät kaikki muutoksiin sieniyhteisön monimuotoisuudessa ja koostumuksessa.

Sienien vaihtelut kahdesta suvusta - Thermomyces ja Saccharomyces - liittyivät voimakkaimmin aineenvaihduntahäiriöön ja painonnousuun.

Tutkimuksella oli nerokas lähtökohta. Tutkijat saivat geneettisesti identtiset hiiret neljältä eri tutkimuseläinmyyjältä. Tiedetään, että suoliston bakteeriyhteisöt vaihtelevat merkittävästi myyjän mukaan.

Samoin, tutkijat havaitsivat dramaattisesti erilaisen vaihtelun myyjältä jejunum -mycobiomeille, mitattuna sekvensoimalla sisäisesti transkriptoitu spacer rRNA.

Lähtötilanteessa yhden myyjän hiirillä oli viisi ainutlaatuista sienisukua, ja kolmen muun myyjän hiirillä oli kolme, kaksi ja yksi ainutlaatuinen suku, vastaavasti.

He tarkastelivat myös interkingdom -yhteisön koostumusta - eli bakteereja ja sieniä - ja löysivät suuria lähtötilanteen bakteeriyhteisöeroja.

Tästä alkuperäisestä sieni- ja bakteerien monimuotoisuudesta he sitten mitasivat ajan ja ruokavalion erojen vaikutukset - standardoitu syöminen verrattuna pitkälle jalostettuun ruokavalioon - sieni- ja bakteeriyhteisön koostumukseen.

Tutkijat käsittelivät myös perustavanlaatuista kysymystä:Ovatko seuraavan sukupolven sekvensoinnilla havaitut sieni-organismit peräisin ruokavaliosta, vai ovatko ne todellisia kommensaalisia organismeja, jotka kolonisoivat ja lisääntyvät suolistossa?

He vertasivat elintarvikepellettien sekvensointia, joka sisälsi joitain sieniä, ja hiiren jejunumin sisältö, joka osoitti jejunum -sienet, olivat todellisia kommensaalisia kolonisaattoreita.

Täten, Tämä tutkimus, Willis-ja vastaava kirjoittaja Joseph Pierre, Ph.D., ja ensimmäiset kirjailijat Tahliyah S.Mims ja Qusai Al Abdallah, Ph.D., Tennesseen yliopiston terveystieteellisestä keskuksesta, Memphis, Tennessee - osoitti, että vaihtelut suolen mykobioomin suhteellisessa runsaudessa ja koostumuksessa korreloivat isännän aineenvaihdunnan tärkeimpien piirteiden kanssa.

Tämä luo perustan ymmärtääkseen monimutkaisia ​​vuorovaikutuksia bakteerien ja sienien välillä ja kuinka ne molemmat yhdessä muodostavat, ja mahdollisesti edistää, isännän homeostaasi.

Tuloksemme korostavat suolen mycobiomin mahdollista merkitystä terveydelle, ja niillä on vaikutuksia ihmisen ja kokeellisiin aineenvaihduntatutkimuksiin. Vaikutus ihmisen mikrobiomitutkimuksiin, jotka usein tutkivat vain bakteereja ja ottavat näytteitä vain ulosteyhteisöistä, on, että mycobiomilla voi olla arvaamattomia vaikutuksia mikrobiomiin liittyviin tuloksiin. "

Joseph Pierre, Tohtori, Tutkimuksen avustaja, Alabaman yliopisto Birminghamissa

Tutkimus tehtiin enimmäkseen Tennesseen yliopiston terveystieteellisessä keskuksessa, jossa Willis oli apulaisprofessori ennen siirtymistään viime kesänä UAB:n lastentautien osaston neonatologian osastoon.

UAB:n Willis Lung Labin translaatiotutkimus pyrkii ymmärtämään, miten tällaiset kommensalisienet vaikuttavat vastasyntyneen fysiologiaan ja sairauksiin, pääasiassa tutkimalla suoliston ja keuhkojen akselia bronkopulmonaalisessa dysplasiassa, ennenaikaisten vastasyntyneiden keuhkosairaus.

Tutkimus vuonna Viestintäbiologia käyttämällä aikuisia eläimiä, Willis sanoo, auttoi kehittämään malleja vastasyntyneiden eläinten jatkuvaan tutkimukseen.

• Apoptoosi on tärkeä patogeneesin välittäjä eläinten koronavirusinfektiossa
• Kahdeksan tunnusmerkkiä ympäristölle altistumisesta, joka edistää sairauksia