Znanstvenici, koji izvještavaju o svojim nalazima u Biotehnologija prirode , stvorio skup molekula nazvanih peptidi koji mogu usporiti rast manje poželjnih vrsta crijevnih bakterija.
Kod miševa koji razviju visoki kolesterol i aterosklerozu zbog prehrane bogate mastima, peptidi su dobro promijenili ravnotežu vrsta u crijevnom mikrobiomu, koji se odnosi na bilijune bakterija koje žive unutar probavnog sustava.
Taj je pomak smanjio razinu kolesterola i dramatično usporio nakupljanje masnih naslaga u arterijama-simptomi koji su obilježja ateroskleroze.
Ateroskleroza je stanje koje dovodi do srčanog i moždanog udara, dva vodeća uzroka smrti među ljudima.
"Bilo nas je iznenadilo da jednostavno preoblikovanje crijevnog mikrobioma može imati tako opsežan učinak, "kaže jedan od viših autora studije Reza Ghadiri, Dr. Sc., profesor na Odsjeku za kemiju pri Scripps Research.
Mikrobiom crijeva, koja uključuje stotine vrsta bakterija, evoluirale davno kao dio temeljne simbioze:Bakterije dobivaju mjesto za život i obilje hrane, a zauzvrat, pomažu svojim životinjskim domaćinima, uvelike pomažući im u probavi hrane.
U posljednja dva desetljeća, te simbiotske bakterije postale su fokus intenzivnih studija diljem svijeta, kao što su znanstvenici otkrili da mikrobi-dijelom svojom proizvodnjom molekula zvanih metaboliti-ne samo da pomažu probaviti hranu, već igraju i ulogu u metabolizmu, imunitet i druge važne funkcije.
Znanstvenici su također saznali da ova simbioza može imati lošu stranu za ljudske domaćine bakterije. Kad ljudi prekomjerno koriste antibiotike ili konzumiraju „zapadnjačke“ dijete bogate ugljikohidratima, masti, i šećer, crijevni mikrobiom može se promijeniti na načine koji potiču bolest.
Doista, sada se čini da je povećani rizik od pretilosti, dijabetes, hipertenzija, i ateroskleroza koju uzrokuje zapadnjačka prehrana djelomično su posljedica nepovoljnih promjena u mikrobiomu.
To je priznanje navelo istraživače da traže načine za preoblikovanje mikrobioma, s ciljem poništavanja tih nepovoljnih promjena radi vraćanja dobrog zdravlja.
Ghadiri i njegov tim radili su na metodi koja uključuje isporuku malih molekula za ubijanje ili usporavanje rasta loših crijevnih bakterija bez utjecaja na dobre crijevne bakterije.
Naš pristup, pomoću malih molekula zvanih ciklički peptidi, inspiriran je prirodom, Naše stanice prirodno koriste raznoliku zbirku molekula, uključujući antimikrobne peptide, za regulaciju populacije mikroba u crijevima. "
Luke Leman, Dr. Sc., Su-viši autor i docent, Odjel za kemiju, Scripps istraživanje
Prije pokusa, tim je već imao malu zbirku cikličkih peptida koji su napravljeni kemijskim tehnikama.
Za studiju, postavili su sustav probira kako bi utvrdili može li neki od tih peptida na koristan način preoblikovati mikrobiom crijeva sisavaca suzbijanjem nepoželjnih crijevnih bakterijskih vrsta.
Korištenje miševa koji su genetski osjetljivi na visoki kolesterol, hranili su životinje zapadnjačkom prehranom koja brzo i pouzdano proizvodi visoki kolesterol u krvi i aterosklerozu, kao i nepovoljni pomaci u crijevnom mikrobiomu.
Istraživači su zatim uzorkovali sadržaj crijeva životinja i na svaki uzorak nanijeli drugačiji ciklički peptid.
Dan kasnije, sekvencirali su bakterijsku DNA u uzorcima kako bi utvrdili koji su peptidi pomaknuli crijevni bakteriom u željenom smjeru.
Znanstvenici su ubrzo identificirali dva peptida koji su značajno usporili rast nepoželjnih crijevnih bakterija, pomicanje ravnoteže vrsta bliže onom što se vidi kod miševa koji se hrane zdravijom prehranom.
Koristeći ove peptide za liječenje miševa sklonih aterosklerozi koji su jeli zapadnu prehranu s visokim udjelom masti, otkrili su zapanjujuće smanjenje razine kolesterola u krvi životinja u usporedbi s neliječenim miševima-oko 36 posto nakon dva tjedna liječenja.
Također su otkrili da je nakon 10 tjedana, aterosklerotični plakovi u arterijama liječenih miševa smanjeni su za oko 40 posto, u usporedbi s onima u neliječenih miševa.
"To su bili zaista izvanredni učinci, "Kaže Ghadiri.
Ciklički peptidi korišteni u istraživanju očito su u interakciji s vanjskim membranama određenih bakterijskih stanica na načine koji usporavaju ili zaustavljaju rast stanica.
Ghadiri i njegov tim godinama su istraživali ove peptide i sastavili su niz desetaka koji ne pokazuju toksičnost za stanice sisavaca.
Molekule također prolaze kroz crijeva bez ulaska u krvotok. U studiji, peptidi su isporučeni miševima u vodi za piće i nisu bili povezani s nikakvim štetnim nuspojavama.
Razveseljeni demonstracijom dokaza principa, istraživači sada testiraju svoje peptide na miševima koji modeliraju dijabetes, još jedno uobičajeno stanje povezano s nezdravim mikrobiomom.
"Usmjereno remodeliranje mikrobioma crijeva miša inhibira razvoj ateroskleroze", napisao je Poshen Chen, Audrey Black, Adam Sobel, Yannan Zhao, Purba Mukherjee, Bhuvan Molparia, Nina Moore, Njemački Muench, Jiejun Wu, Weixuan Chen, Antonio Pinto, Bruce Maryanoff, Alan Saghatelian, Pejman Soroosh, Ali Torkamani, Luke Leman i Reza Ghadiri.
Da li naljepnice na komercijalnim proizvodima od kefira ispravno prijavljuju mikrobiološku razinu?
Domaći psi za koje nije vjerojatno da će prenijeti SARS-CoV-2,
Hrana selektivno utječe na crijevne mikrobe
Novo istraživanje identificira vezu između crijevnog mikrobioma i moždanog udara
Snažan mikrobiom u ranom životu povezan s manje respiratornih infekcija
Crohnova bolest
Dodatak masnih kiselina kratkog lanca poboljšava oporavak od moždanog udara,
studija miševa pokazuje Dodavanjem tjelesnih masnih kiselina kratkog lanca može se poboljšati oporavak od moždanog udara, prema istraživanju na miševima nedavno objavljenom u JNeurosci. Dodatak kratki
Zašto pacijenti s COVID-19 imaju više patogenih bakterija u nosu
Istraživači su usporedili nosni mikrobiom oboljelih od koronavirusa 2019 (COVID-19), zdravi pojedinci, i zdravstvenih radnika. Ove su studije pokazale povećanje patogena Pseudomonas aeruginosa prisu
Istraživači se nadaju da bi krvni test koji točno dijagnosticira fibromialgiju mogao biti dostupan u roku od pet godina
Istraživači Sveučilišta Ohio State imaju dokaze da uzorci krvi mogu pouzdano otkriti fibromijalgiju, bolest koja se često pogrešno dijagnosticira zbog svojih općih simptoma koji karakteriziraju niz dr