Tutkijat havaitsevat, kuinka bakteeri-entsyymi poistaa tulehdusta aiheuttavat lihan hiilihydraatit

Toivomme, että tätä lähestymistapaa voitaisiin käyttää eräänlaisena probioottina tai prebioottina tulehduksen ja tulehdussairauksien vähentämiseksi -; luopumatta pihvistä. "

Karsten Zengler, PhD, pediatrian ja biotekniikan professori, UC San Diego ja vanhempi kirjailija

Tutkijat ovat tienneet vuosikymmenien ajan, että paksusuolen syöpä ja ateroskleroosi ovat yleisempiä ihmisillä, jotka syövät paljon punaista lihaa. mutta ei lihansyöjille. Neu5Gc:n väitettiin olevan linkki punaisen lihan kulutuksen ja näiden ihmissairauksien välillä aiemmissa tutkimuksissa, jonka on kirjoittanut tutkija Ajit Varki, MD, Arvoisa lääketieteen ja solu- ja molekyylilääketieteen professori UC San Diego School of Medicine, ja kollegoille. He osoittivat, että ruokavalion Neu5Gc edistää tulehdusta, kasvaimia ja ateroskleroosia Neu5Gc-puutteellisissa (humanisoiduissa) hiirissä.

Viimeisimmässä tutkimuksessaan Zenglerin tiimi käytti samanlaisia ​​humanisoituja hiiriä (hiirimalleja, jotka on muunnettu geneettisesti ihmisen biologian heijastamiseksi jollakin tavalla) sen määrittämiseksi, miten ruokavalio vaikuttaa mikrobiomien koostumukseen -; mikrobien yhteisöt, erityisesti bakteerit -; suolistossa asuva. Hiirille syötettiin joko Neu5Gc-rikas punaisen lihan ruokavalio tai yksi kahdesta kontrolliruokavaliosta, joista puuttui hiilihydraatti.

Yleensä ottaen, punaisen lihan kaltainen ruokavalio liittyi pienempään bakteerien monimuotoisuuteen hiiren suoliston mikrobiomeissa. Silti oli useita bakteerityyppejä, joita oli enemmän Neu5Gc-ruokittujen hiirten suolistossa kuin hiiriä, jotka eivät kuluttaneet lihaan liittyvää hiilihydraattia. Yksi näistä oli Bacteroides , bakteerityyppi, jonka tiedetään selviytyvän hiilihydraateista.

Tarkemmin, a Bacteroides entsyymiä oli erityisen paljon Neu5Gc -syötetyillä hiirillä -; uudentyyppinen sialidaasi, joka katkaisee Neu5Gc:n soluista.

Voit määrittää, miten hiiren tulokset voivat kääntyä ihmisiin, Zengler toivoi alun perin tekevänsä tutkimuksen, jossa ihmiset söisivät kasvisruokavaliota kahden kuukauden ajan, siirry sitten lihan kulutukseen kahden kuukauden ajaksi, koko ajan, kun tiimi seurasi, kuinka heidän suolistonsa mikrobiomit ja sialidaasit muuttuivat. Tällaisen tutkimuksen aloittamisen sijaan joka olisi tullut kalliiksi, Zengler löysi luonnollisesti tapahtuvan kokeen Hadzan elämäntavassa, alkuperäiskansojen metsästäjä-keräilijäryhmä, joka asuu syrjäisellä Tansanian alueella, Itä -Afrikassa. Kuivana aikana, Hadza metsästää ja syö lihaa. Sadekaudella, he eivät voi metsästää ja luottaa sen sijaan ruokavalioon, joka koostuu pääasiassa marjoista ja hunajasta.

Muut tutkimusryhmät ovat aiemmin tutkineet Hadzaa ja sen mikrobiomeja. Tutkimalla Hadza -suolistobakteerien julkisesti saatavilla olevia genomitietoja ajan mittaan, Zenglerin tiimi huomasi sen Bacteroides jotka sisälsivät sialidaasigeenin, olivat vähintään kaksi kertaa runsaampia kuivan (lihansyömisen) kauden aikana, sadekauteen verrattuna.

Mutta vain siksi, että sialidaasigeenejä on läsnä, se ei välttämättä tarkoita, että ne ovat myös aktiivisia. Joten tutkijat syntetisoivat Hadza -bakteerin sialidaasigeenin ja tuottivat entsyymin laboratoriossa. Syntynyt sialidaasi oli aktiivinen ja suosii ei-ihmisen Neu5Gc:tä verrattuna samanlaisiin ihmisen hiilihydraatteihin.

Zengler otti sitten tutkimuksen askeleen pidemmälle:ruokakauppaan. Hänen tiiminsä osti pihvin ja sianlihan makkaran paikallisesta kaupasta ja toi sen takaisin laboratorioon. He hieroivat laboratoriossa valmistettua sialidaasiaan lihan päälle ja Tarpeeksi varma, suurin osa Neu5Gc:stä tuli heti.

"Lähestymistapa ei ole vielä täydellinen -; sialidaasientsyymi pilkkoo mieluummin Neu5Gc:tä, mutta se silti pilkkoo vähän samanlaista ihmisen hiilihydraattia, "sanoi Zengler, joka on myös tiedekunnan jäsen UC San Diegon Microbiome Innovation Centerissä.

Hän ja hänen tiiminsä pyrkivät nyt optimoimaan entsyymin lisäämään sen spesifisyyttä. Tiimi haluaa myös tutkia menetelmiä entsyymin massatuotantoon ja tutkia edelleen sen mahdollisuuksia ehkäistä tulehdusta ja tulehduksellisia sairauksia.

• Tutkimus arvioi uusia tekniikoita, joilla parannetaan lääkäri-potilas -viestintää elämän lopussa
• Mount Sinai ilmoittaa perustavansa Biolääketieteen tekniikan ja kuvantamisen instituutin