Studija prvi put opisuje metabolizam crijevne mikrobiote u beba

Istraživački tim uz sudjelovanje Instituta za biologiju integrativnih sustava (I2SysBio) Sveučilišta u Valenciji, zajedno s FISABIO -om i CIBERESP -om, proveo je prvu metatranskriptomsku studiju crijevne mikrobiote beba, što je omogućilo otkrivanje metabolizma crijevne bakterijske zajednice tijekom prve godine života, s dosad nepoznatom razinom detalja.

U ovom su radu sudjelovali i istraživači iz Zajedničke jedinice za genomiku i zdravlje Zaklade za promicanje zdravlja i biomedicinska istraživanja Valencijske zajednice (FISABIO) i Konzorcija za biomedicinska istraživanja u epidemiologiji i javnom zdravlju (CIBERESP), ovisno o Institutu za zdravlje Carlos III.

Okoliš je vrlo važan u prvim godinama života, i za bebu i za bakterije crijevne mikrobiote. Bakterije i ljudi koegzistiraju u skladnoj simbiozi:ljudi dijele s njima hranu koju jedu, što im pomaže u metabolizmu (10% energije dobivene hranom posljedica je djelovanja bakterija). U Dodatku, bakterije utječu na razvoj imunološkog i živčanog sustava.

Tako, studija je ispitivala ekspresiju svih bakterijskih gena koji su dio crijevne flore djeteta iz fekalnih uzoraka dobivenih u 4 vremenske točke tijekom prve godine života:7 dana nakon rođenja i u 3, Star 7 i 12 mjeseci. Analiza je također provedena na uzorcima majki dobivenim tjedan dana prije poroda i godinu dana kasnije.

"U ovoj studiji istražili smo kako okolina utječe na ekspresiju gena bakterijske zajednice u djetetovom crijevu, osobito vrsta prehrane (koja se drastično mijenja tijekom prve godine života uglavnom uvođenjem krute hrane) ", objašnjava María José Gosalbes, CIBEResp istraživač na FISABIO -u i prvi autor studije.

"Za bakterije crijeva - dodaje istraživač - nije isto jesti ugljikohidrate iz žitarica kaše nego iz majčinog mlijeka. U jednom i drugom slučaju, biokemijski putevi metabolizma su različiti i to zahtijeva ekspresiju različitih gena. "

"Analizirajući koji su to geni koji se izražavaju, mogli smo znati u kakvom su funkcionalnom stanju crijevne bakterije:čime se hrane, ako rastu, itd. ", pojašnjava Pilar Francino, glavni istraživač studije i voditelj područja genomike i zdravlja FISABIO.

Najupečatljiviji nalaz studije dokaz je aktivnosti bakterija koje proizvode butirat u crijevima djeteta prije uvođenja čvrste prehrane. Ova masna kiselina s protuupalnim svojstvima i koja služi kao hrana stanicama crijevne stjenke od prepoznate je važnosti za zdravlje odraslih, no do sada se smatralo da to nije toliko važno kod beba.

Ono što je zanimljivo je to, kod odraslih, bakterije sintetiziraju butirat iz vlakana i drugih složenih ugljikohidrata unesenih hranom koji se ne nalaze u majčinom mlijeku. Naknadne studije morat će otkriti koje supstrate bakterije koriste za proizvodnju butirata u dojenčadi i ima li ovaj spoj iste funkcije u dojenčadi i odraslih.

Metatranskriptomika bakterija

U ovoj studiji, omička tehnika, metatranskriptomika, je korišten, koja se sastoji u globalnoj analizi gena koji se izražavaju u bakterijskoj zajednici. Ovisno o funkcionalnom stanju ili okolišnim podražajima, bakterije izražavaju neke gene ili druge; stoga, metatranskriptomika pruža bitne informacije o funkcionalnoj sposobnosti crijevnih bakterija u svakom trenutku.

Zbog svojih tehničkih poteškoća, nekoliko laboratorija u svijetu sposobno je izvesti metatranskriptomsku analizu ljudskog mikrobioma. Međutim, te su studije potrebne za potpuno razumijevanje biologije mikroba. "Veliki izazov za budućnost je integrirati sve podatke:genomiku, metatranskriptomika, itd. ", kaže Francino.

• Raznolikost među ruralnim Afrikancima proteže se do njihovih crijevnih mikrobioma
• Visoka masnoća smanjuje učinkovitost imunološkog sustava u borbi protiv zaraznih bolesti