A kutatók felfedezik, hogyan távolítja el a bakteriális enzim a gyulladást okozó hús-szénhidrátokat

Reméljük, hogy ezt a megközelítést probiotikumként vagy prebiotikumként lehet használni a gyulladás és a gyulladásos betegségek kockázatának csökkentésére -; a steak feladása nélkül. "

Karsten Zengler, PhD, gyermekgyógyászati ​​és biomérnöki professzor, UC San Diego és vezető szerző

A tudósok évtizedek óta tudják, hogy a vastagbélrák és az érelmeszesedés gyakoribb azoknál az embereknél, akik sok vörös húst esznek, de nem emberi húsevőkben. A Neu5Gc-t összefüggésbe hozták a vörös húsfogyasztás és ezen emberi betegségek között a tanulmány társszerzője, Ajit Varki korábbi tanulmányaiban, Orvos, Az UC San Diego School of Medicine kiváló orvostudományi és sejt- és molekuláris orvostudományi professzora, és kollégái. Megmutatták, hogy az étrendi Neu5Gc elősegíti a gyulladást, daganatok és érelmeszesedés Neu5Gc-hiányos (humanizált) egerekben.

Legújabb tanulmányukban Zengler csapata hasonló humanizált egereket használt (olyan egérmodelleket, amelyeket genetikailag módosítottak, hogy valamilyen módon tükrözzék az emberi biológiát) annak meghatározására, hogy az étrend hogyan befolyásolja a mikrobiomok összetételét -; mikrobák közösségei, különösen a baktériumok -; a bélben él. Az egereket vagy Neu5Gc-ben gazdag vörös hús diétával vagy két kontroll diéta egyikével etették, amelyekből hiányzott a szénhidrát.

Átfogó, a vörös húshoz hasonló étrend kevesebb baktérium diverzitással járt az egér bél mikrobiómáiban. Ennek ellenére több olyan baktériumtípus is volt, amelyek a Neu5Gc-vel táplált egerek bélében bőségesebbek voltak, mint azok az egerek, amelyek nem fogyasztották a hússal kapcsolatos szénhidrátot. Az egyik ilyen volt Bacteroides , egyfajta baktérium, amely ismert, hogy túléli a szénhidrátokat.

Pontosabban, a Bacteroides az enzim különösen bőséges volt a Neu5Gc -vel táplált egerekben -; egy új típusú szialidáz, amely lehasítja a Neu5Gc -t a sejtekről.

Annak meghatározásához, hogy az egér eredményei hogyan jelenhetnek meg az emberekben, Zengler eredetileg azt remélte, hogy olyan tanulmányt végez, amelyben az emberek két hónapig vegetáriánus étrendet fogyasztanak, majd két hónapra váltson húsfogyasztásra, mindeközben a csapat nyomon követte, hogyan változtak a bél mikrobiómáik és szialidázaik. Ahelyett, hogy ilyen tanulmányt indítanának, ami költséges lett volna, Zengler talált egy természetesen előforduló kísérletet a Hadza életmódjában, egy bennszülött vadászó-gyűjtögető csoport, amely Tanzánia egy távoli régiójában él, Kelet -Afrikában. A száraz évszakban, a Hadza vadászik és húst eszik. A nedves évszakban, nem tudnak vadászni, és inkább bogyókból és mézből álló étrendre támaszkodhatnak.

Más kutatócsoportok korábban tanulmányozták a Hadzát és mikrobiómait. A Hadza bélbaktériumok nyilvánosan elérhető genomi adatainak vizsgálata idővel, Zengler csapata ezt észrevette Bacteroides a szialidáz gént tartalmazó száraz (húsevő) szezonban legalább kétszer bőségesebbek voltak, a nedves évszakhoz képest.

De csak azért, mert a szialidáz gének jelen vannak, nem feltétlenül jelenti azt, hogy aktívak is. Tehát a kutatók szintetizálták a Hadza bakteriális szialidáz gént, és a laboratóriumban előállították az enzimet. A kapott szialidáz aktív volt, és előnyben részesítette a nem humán Neu5Gc-t a hasonló humán szénhidrátokkal szemben.

Zengler ezután egy lépéssel tovább vitte a tanulmányt:az élelmiszerboltba. Csapata steaket és sertéskolbászt vásárolt egy helyi boltból, és visszavitte a laborba. Dörzsölték laboratóriumi szialidázukat a húsra, és egész biztosan, a Neu5Gc nagy része rögtön lejött.

"A megközelítés még nem tökéletes -a szialidáz enzim inkább a Neu5Gc -t hasítja, de még mindig hasít egy kicsit hasonló emberi szénhidrátot, - mondta Zengler, aki az UC San Diego mikrobiológiai innovációs központjának oktatója is.

Ő és csapata most azon dolgozik, hogy optimalizálja az enzimet, hogy növelje specifitását. A csapat emellett az enzim tömeges előállítására szolgáló módszereket kíván feltárni, és tovább vizsgálja a gyulladás és a gyulladásos betegségek megelőzésében rejlő lehetőségeket.

• A tanulmány új technikákat értékel, amelyek javítják az orvos-beteg kommunikációt az élet végén
• A Sinai -hegy bejelentette a Biomedical Engineering and Imaging Institute létrehozását