Epäterveellisten suoliston mikrobiomien uudistaminen synteettisten peptidien avulla

Suoliston mikrobiomi sisältää satoja erilaisia ​​bakteereja, ja siellä asuu suurin meissä elävien bakteerien pitoisuus. Jos me kaikki söisimme terveellistä ruokavaliota, harjoitellut eikä vanhentunut, meillä ei olisi ongelmia suolistomikrobiomimme ja monien sairauksien kanssa. Mutta, näin kaikki ihmiset eivät elä. Nykyiset menetelmät, joiden tarkoituksena on parantaa suoliston mikrobiomien koostumusta, ovat sisältäneet prebiootteja, probiootteja tai lääkehoitoja. Tavoitteenamme oli ottaa täysin uusi lähestymistapa -; mikrobiomin uudistamiseksi. "

Reza Ghadiri, Ph.D., tutkimuksen johtaja

Tutkimuksen avain on molekyyliluokka, jota kutsutaan itse kokoontuvaksi sykliseksi D:ksi. L-a-peptidit. Ne luotiin alun perin Ghadirin laboratoriossa tappamaan patogeenisiä bakteereja. Peptidit ovat yhteen liitettyjä lyhyitä aminohappoketjuja; ne ovat proteiinien rakennuspalikoita. Ghadirin peptidejä ei löydy luonnosta, ja niillä on erittäin spesifinen aktiivisuus ja selektiivisyys eri bakteereja vastaan.

"Hypoteesimme oli, että bakteerien tappamisen sijaan jos voisimme valikoivasti moduloida tiettyjen bakteerilajien kasvua suoliston mikrobiomissa käyttämällä peptidejämme, hyödyllisempiä bakteereja kasvaisi markkinaraon täyttämiseksi, ja suolisto "muutettaisiin" terveeksi suolistoksi, "Ghadiri selittää." Teoriamme mukaan prosessi estäisi tiettyjen kroonisten sairauksien puhkeamisen tai etenemisen. "

Tämän hypoteesin testaamiseksi Ghadiri valitsi sydän- ja verisuonitaudit ja käytti hiirikantaa, joka tunnetaan nimellä LDL -reseptorin tyrmäyshiiret. "Nämä hiiret on kasvatettu menestymään vähärasvaisella ruokavaliolla, mutta kun heille syötetään runsaasti tyydyttyneitä rasvoja sisältävää ruokavaliota -; niin sanottu länsimainen ruokavalio -; he kehittävät korkeaa plasman kolesterolia, erityisesti LDL- tai "huonotyyppinen", "Ghadiri selittää." 10-12 viikon kuluessa, he kehittävät plakkia valtimoihinsa, kuten ateroskleroosipotilailla. "LDL -reseptorin tyrmäyshiiret ovat" kultastandardi "statiinien tehokkuuden testaamiseksi, joita käytetään laajalti kolesterolitasojen alentamiseen.

Löytääksesi parhaat peptidit testattavaksi hiirimallilla, ryhmä kehitti massaseulontamäärityksen. Tutkijat kasvattivat laboratoriossa edustavan hiiren mikrobiomin ja testasivat sen jälkeen erilaisia ​​peptidejä. Sitten Ghadiri valitsi kaksi peptidiä, jotka näyttivät olevan tehokkaimpia hiiren suolen mikrobiomin muuttamiseksi tilaan, joka muistuttaa hiiren suolen mikrobiomia vähärasvaisella ruokavaliolla.

Seuraava tutkimus sisälsi kolme hiiriryhmää. Yksi ryhmä sai vähärasvaisen ruokavalion, toinen ryhmä sai länsimaisen ruokavalion, ja kolmatta ryhmää ruokittiin länsimaisella ruokavaliolla sekä suun kautta annettuna yhtä tai toista kahdesta peptidistä. Ulosteen näytteistä, tutkijat sekvensoivat suolen mikrobiomin kaikista kolmesta ryhmästä ennen annostelua ja sen jälkeen. He mitasivat myös immuunijärjestelmään vaikuttavien molekyylien tasot, tulehdus ja aineenvaihdunta, ja tutki eläinten valtimoita plakkien varalta.

"Hiirillä, jotka saivat länsimaista ruokavaliota peptideillämme, plasman kokonaiskolesteroli laski 50%, eikä valtimoissa ollut merkittävää plakkia, verrattuna hiiriin, joille syötettiin länsimaista ruokavaliota eikä peptidejä, "Ghadiri sanoo." Näimme myös tukahduttavia molekyylejä, ja taudille tärkeiden metaboliittien tasapainotetut tasot. Nämä hiiret muistuttivat vähärasvaista ruokavaliota käyttäviä. "

Mekanismit, joilla tämä tapahtuu, liittyvät todennäköisesti geeneihin, jotka vaikuttavat sappihappoihin, jotka puolestaan ​​vaikuttavat kolesterolin aineenvaihduntaan, samoin kuin muut geenit, jotka vaikuttavat tulehdusprosesseihin, kuten ateroskleroosi, Ghadiri sanoo.

"Tämä on ensimmäinen kerta, kun kukaan on osoittanut, että on olemassa molekyylejä, jotka muuttavat tarkoituksella suoliston mikrobiomia ja muuttavat epäterveellisen suolen terveellisemmäksi," "Hän sanoo." Tämä avaa selkeitä terapeuttisia mahdollisuuksia. Voimme järjestää yksilöiden suolet ja lopulta kehittää hoitoja. "

• Geneettisesti muuttava proteiini paksusuolen syöpäsoluissa voi parantaa kemoterapian tehokkuutta
• Muistutusten ja tekstiohjeiden lähettäminen lisää kolonoskopioiden määrää