OlgaReukova | Shutterstock
"Pitkään aikaan, olemme tienneet, että antibiootit vaikuttavat mikrobiomiin, ”Sanoo tutkimuksen kirjoittaja Peter Belenky. "Olemme myös tienneet, että ruokavalio vaikuttaa mikrobiomiin. Tämä on ensimmäinen paperi, joka yhdistää nämä kaksi tosiasiaa. ”
Belenky sanoo, että hänen laboratorionsa työn tavoitteena on löytää uusia tapoja suojata mikrobiomia, joka voi lievittää joitakin pahimmista antibioottien sivuvaikutuksista.
Suoliston mikrobiomi koostuu triljoonista bakteereista, jotka hyödyttävät isäntää. Ne auttavat ravintokuitujen hajoamista ja ylläpitävät yleistä suoliston terveyttä kilpailemalla haitallisten bakteerien kanssa resursseista, jotka ovat välttämättömiä niiden selviytymiselle, kuten ravinteille ja avaruudelle.
Vaikka antibiootit pelastavat lukemattomien ihmisten hengen, jotka ovat tartunnan saaneet haitallisista bakteereista, nämä lääkkeet voivat myös häiritä tätä suolistossa elävien hyödyllisten bakteerien yhteisöä. Tämä, vuorostaan, voi johtaa muihin hengenvaarallisiin infektioihin.
Belenky, joka on Brownin mikrobiologian ja immunologian professori, on tutkinut antibioottien vaikutusta suolistossa ja etsinyt keinoja torjua mikrobiomin epätasapainoa, joka voi johtaa mahdollisesti hengenvaarallisiin infektioihin, kuten C. difficile .
"Vaikka antibiootit häiritsevät suoliston mikrobiston rakennetta, tekijöitä, jotka säätelevät näitä häiriöitä, ymmärretään huonosti, ”, Joukkue kirjoittaa.
Kuten äskettäin lehdessä raportoitiin Solujen aineenvaihdunta , Belenky ja hänen kollegansa ovat nyt osoittaneet, että vaikka heidän käyttämänsä antibiootit häiritsivät hiiren suolen mikrobiomin koostumusta ja metabolista kapasiteettia, tätä häiriötä voitaisiin myös pahentaa tai minimoida tekemällä muutoksia eläinten ruokavalioon.
Belenky ja kollegat tiesivät jo, että bakteerien aineenvaihdunta on tärkeä antibioottiherkkyyden säätelijä in vitro ja sillä on todennäköisesti merkittävä rooli isännässä. He käyttivät metagenomista ja metatranskriptistä lähestymistapaa tutkiessaan yhteyksiä antibioottien aiheuttamien taksonomisten ja transkriptionaalisten vasteiden välillä hiiren mikrobiomissa.
Tutkimusta varten pääkirjailija Damien Cabral ja hänen kollegansa hoitivat kolmea hiiriryhmää eri antibiooteilla, nimittäin amoksisilliini, siprofloksasiini tai doksisykliini. Sitten he kartoittivat, miten eläinten suoliston mikrobiomien koostumus muuttui ja miten bakteerit sopeutuivat metabolisen tason hoitoon.
Amoksisilliini, antibiootti, jota käytetään yleisesti kurkun ja korvatulehdusten hoitoon, alensi merkittävästi bakteeritasoja suolistossa ja muutti myös geenejä, joita jäljellä olevat bakteerit käyttävät. Siprofloksasiini (käytetään usein virtsatieinfektioiden hoitoon) ja doksisykliini (yleisesti käytetään poskiontelotulehdusten hoitoon), myös muuttanut suoliston mikrobiomia, vaikka nämä muutokset olivat vähemmän ilmeisiä.
Tiimi havaitsi, että antibiootit muuttivat merkittävästi keskeisten aineenvaihduntareittien ilmentymistä koko yhteisössä ja yksittäislajeilla.
Erityisesti, yksi hyödyllisten bakteerien tyyppi, Bacteroides thetaiotaomicron , kukoisti vastauksena amoksisilliinihoitoon. Tämä bakteeri lisäsi polysakkaridien käyttöä kuitujen pilkkomisen helpottamiseksi, muutos, joka näyttää mahdollistavan sen kukoistavan muuttuneessa ekosysteemissä ja suojaavan jotenkin antibioottia vastaan, sanoo Belenky.
Yleisesti, bakteerit alensivat normaaleihin kasvuprosesseihin osallistuvien geenien käyttöä, kuten uusien proteiinien ja DNA:n tuottamista. He myös lisäsivät stressin kestävyyden kannalta välttämättömien geenien käyttöä
Mielenkiintoista, tutkijat havaitsivat, että glukoosin lisääminen eläinten ruokavalioon - joka on yleensä vähäistä yksinkertaisista sokereista ja runsaasti kuitua - lisää herkkyyttä eläimille B. thetaiotaomicron amoksisilliinille.
" In vitro , havaitsimme, että tämän bakteerin herkkyys amoksisilliinille kohosi glukoosilla ja pieneni polysakkarideilla, ”, Joukkue kirjoittaa.
Tämä viittaa siihen, että ruokavaliolla voi olla hyödyllisiä vaikutuksia, jotka voivat suojata suolistobakteereja antibioottien käytön haittavaikutuksilta.
Belenkyn mukaan Tulokset edustavat askelta auttamaan ihmisiä siedämään paremmin antibioottihoitoa:
Lääkärit tietävät nyt, että jokainen antibioottiresepti voi johtaa erittäin haitallisiin mikrobiomiin liittyviin terveystuloksiin, mutta heillä ei ole luotettavia työkaluja tämän kriittisen yhteisön suojelemiseksi samalla kun he hoitavat tappavia infektioita. ”
Kuitenkin, "Nyt kun tiedämme, että ruokavalio on tärkeä bakteerien herkkyydelle antibiooteille, voimme kysyä uusia kysymyksiä siitä, mitkä ravinteet vaikuttavat, ja nähdä, voimmeko ennustaa eri ruokavalioiden vaikutuksen, " hän sanoo.
Belenky varoitti, että tutkimuksessa tarkasteltiin vain jyrsijöitä ja paljon on vielä opittavaa isäntäruokavalion vuorovaikutuksesta, mikrobiomien aineenvaihdunta ja alttius antibiooteille.
Belenky ja tiimi tutkivat parhaillaan, miten erityyppiset ravintokuidut voivat vaikuttaa mikrobiomin muutoksiin antibioottihoidon jälkeen, sekä miten diabetes voi vaikuttaa mikrobiomin aineenvaihduntaympäristöön ja haavoittuvuuteen antibiooteille.