Tiedemiehet, jotka raportoivat havainnoistaan Luonnon biotekniikka , loi joukon molekyylejä, joita kutsutaan peptideiksi ja jotka voivat hidastaa vähemmän toivottujen suolistobakteerilajien kasvua.
Hiirillä, joille kehittyy korkea kolesteroli ja ateroskleroosi rasvaisesta ruokavaliosta, peptidit muuttivat suotuisasti suoliston mikrobiomin lajien tasapainoa, joka viittaa biljooniin bakteereihin, jotka elävät ruoansulatuskanavan sisällä.
Tämä muutos alensi kolesterolitasoja ja hidasti dramaattisesti rasvakertymien kertymistä valtimoihin-oireita, jotka ovat ateroskleroosin tunnusmerkkejä.
Ateroskleroosi on tila, joka johtaa sydänkohtauksiin ja aivohalvauksiin, kaksi johtavaa kuolinsyytä ihmisten keskuudessa.
"Meille oli yllättävää, että suolen mikrobiomin yksinkertaisella uudistamisella voi olla niin laaja vaikutus, "sanoo tutkimuksen toinen vanhempi kirjailija Reza Ghadiri, Ph.D., Scripps Researchin kemian laitoksen professori.
Suoliston mikrobiomi, johon kuuluu satoja bakteerilajeja, kehittynyt kauan sitten osana perustavanlaatuista symbioosia:Bakteerit saavat asuinpaikan ja paljon syötävää, ja vastineeksi, he auttavat eläinsäitä, suurelta osin auttamalla heitä sulattamaan ruokaa.
Kahden viime vuosikymmenen aikana näistä symbioottisista bakteereista on tullut intensiivisen tutkimuksen kohde ympäri maailmaa, kuten tutkijat ovat havainneet, että mikrobit-osittain tuottamalla molekyylejä, joita kutsutaan metaboliiteiksi-eivät ainoastaan auta ruoan sulattamista vaan myös vaikuttavat aineenvaihduntaan, immuniteetti ja muut tärkeät toiminnot.
Tutkijat ovat myös oppineet, että tällä symbioosilla voi olla haittapuoli bakteerien ihmisen isännille. Kun ihmiset käyttävät liikaa antibiootteja tai syövät länsimaisia ruokavalioita, joissa on paljon hiilihydraatteja, rasvat, ja sokeria, suoliston mikrobiomia voidaan muuttaa tauteja edistävillä tavoilla.
Todellakin, nyt näyttää siltä, että liikalihavuuden riski kasvaa, diabetes, verenpaine, ja ateroskleroosi, joka johtuu länsimaisesta ruokavaliosta, johtuu osittain haitallisista muutoksista mikrobiomissa.
Tämä tunnustus on saanut tutkijat etsimään tapoja muuttaa mikrobiomia, tavoitteena poistaa nämä haitalliset muutokset terveyden palauttamiseksi.
Ghadiri ja hänen tiiminsä ovat työskennelleet menetelmän parissa, joka sisältää pienten molekyylien toimittamisen pahojen suolistobakteerien tappamiseksi tai kasvun hidastamiseksi vaikuttamatta hyviin suolistobakteereihin.
Meidän lähestymistapamme, käyttämällä pieniä molekyylejä, joita kutsutaan syklisiksi peptideiksi, on luonnon innoittama, Solumme käyttävät luonnollisesti monipuolista molekyylikokoelmaa, mukaan lukien antimikrobiset peptidit, säätelemään suoliston mikrobipopulaatioita. "
Luke Leman, Tohtori, Apulaisprofessori ja apulaisprofessori, Kemian laitos, Scripps -tutkimus
Ennen kokeita, tiimillä oli jo pieni kokoelma syklisiä peptidejä, jotka oli valmistettu kemiallisilla tekniikoilla.
Tutkimusta varten he perustivat seulontajärjestelmän sen määrittämiseksi, voisiko jokin näistä peptideistä uudistaa edullisesti nisäkkään suoliston mikrobiomia tukahduttamalla ei -toivottuja suolistobakteerilajeja.
Käyttämällä hiiriä, jotka ovat geneettisesti alttiita korkealle kolesterolille, he ruokkivat eläimiä länsimaisen ruokavalion kanssa, joka tuottaa nopeasti ja luotettavasti korkean veren kolesterolin ja ateroskleroosin, sekä haitallisia muutoksia suoliston mikrobiomissa.
Tämän jälkeen tutkijat ottivat näytteen eläinten suolen sisällöstä ja käyttivät eri syklistä peptidiä kuhunkin näytteeseen.
Päivää myöhemmin, he sekvensoivat bakteerien DNA:n näytteissä määrittääkseen, mitkä peptidit olivat siirtäneet suolistobakteriomin haluttuun suuntaan.
Tutkijat tunnistivat pian kaksi peptidiä, jotka olivat merkittävästi hidastaneet ei -toivottujen suolistobakteerien kasvua, muuttamalla lajien tasapainoa lähemmäksi sitä, mitä havaitaan hiirillä, joille syötetään terveellisempää ruokavaliota.
Näiden peptidien käyttäminen ateroskleroosille alttiiden hiirten hoitoon, jotka söivät rasvaista länsimaista ruokavaliota, he havaitsivat silmiinpistävän vähenemisen eläinten veren kolesterolitasoissa verrattuna käsittelemättömiin hiiriin-noin 36 prosenttia kahden viikon hoidon jälkeen.
He havaitsivat myös, että 10 viikon kuluttua ateroskleroottiset plakit hoidettujen hiirien valtimoissa pienenivät noin 40 prosenttia, verrattuna käsittelemättömiin hiiriin.
"Nämä olivat todella merkittäviä vaikutuksia, "Ghadiri sanoo.
Tutkimuksessa käytetyt sykliset peptidit ovat ilmeisesti vuorovaikutuksessa tiettyjen bakteerisolujen ulkokalvojen kanssa tavalla, joka hidastaa tai pysäyttää solujen kasvun.
Ghadiri ja hänen tiiminsä ovat tutkineet näitä peptidejä vuosia ja ovat koonneet joukon kymmeniä, jotka eivät osoita toksisuutta nisäkkäiden soluille.
Molekyylit kulkevat myös suolen läpi pääsemättä verenkiertoon. Tutkimuksessa, peptidit toimitettiin hiirille juomavedessä, eikä niihin liittynyt haitallisia sivuvaikutuksia.
Periaatteen osoittavan mielenosoituksen kannustamana, tutkijat testaavat nyt peptidejään hiirissä, jotka mallivat diabetesta, toinen yleinen sairaus, joka on liitetty epäterveelliseen mikrobiomiin.
Poshen Chen kirjoitti:"Hiiren suolen mikrobiomin suunnattu uudistaminen estää ateroskleroosin kehittymistä" Audrey Black, Adam Sobel, Yannan Zhao, Purba Mukherjee, Bhuvan Molparia, Nina Moore, Saksalainen muench, Jiejun Wu, Weixuan Chen, Antonio Pinto, Bruce Maryanoff, Alan Saghatelian, Pejman Soroosh, Ali Torkamani, Luke Leman ja Reza Ghadiri.