Az egészségtelen bélmikrobiomák átalakítása szintetikus peptidek segítségével

A bél mikrobióma több száz különböző baktériumfajt tartalmaz, és itt található a bennünk élő baktériumok legnagyobb koncentrációja. Ha mindannyian egészségesen táplálkoztunk, tornázott és nem öregedett, nem lennének problémáink a bél mikrobiomunkkal és sok betegséggel. De, nem minden ember él így. A bél mikrobiomák összetételének javítására irányuló jelenlegi módszerek prebiotikumokat tartalmaznak, probiotikumok vagy gyógyszeres terápiák. Célunk egy teljesen új megközelítés volt -; hogy átalakítsák a mikrobiomot. "

M. Reza Ghadiri, Ph.D., a tanulmány vezetője

A kutatás kulcsa a molekulák egy csoportja, az úgynevezett öszszeszedő ciklikus D, L-α-peptidek. Ghadiri laboratóriumában hozták létre eredetileg a patogén baktériumok elpusztítására. A peptidek aminosavak rövid láncai, amelyek össze vannak kötve; ezek a fehérjék építőkövei. A Ghadiri peptidjei nem találhatók meg a természetben, és nagyon specifikus aktivitásúak és szelektívek a különböző baktériumfajokkal szemben.

"A hipotézisünk az volt, hogy ahelyett, hogy elpusztítanánk a baktériumokat, ha peptidjeink segítségével szelektíven modulálhatnánk bizonyos baktériumfajok növekedését a bél mikrobiómában, több hasznos baktérium nőne a rés kitöltésére, és a bél „egészséges bélmá alakulna”, "Elmagyarázza Ghadiri." Elméletünk szerint az eljárás megakadályozza bizonyos krónikus betegségek kialakulását vagy előrehaladását. "

E hipotézis teszteléséhez Ghadiri a szív- és érrendszeri betegségeket választotta, és LDL -receptor kiütéses egerek néven ismert egértörzset használt. "Ezeket az egereket úgy tenyésztették, hogy alacsony zsírtartalmú étrenden boldoguljanak, de amikor telített zsírsavakban gazdag étrenddel táplálják őket -; egy úgynevezett nyugati diéta -; magas plazma koleszterinszintjük alakul ki, különösen az LDL vagy a „rossz” típus, "Ghadiri elmagyarázza." 10-12 héten belül, plakkokat alakítanak ki az artériáikban, mint amilyeneket az érelmeszesedésben szenvedő betegeknél találnak. "Az LDL -receptor kiütéses egerek az" aranyszabványok "a statinok hatékonyságának tesztelésére, amelyeket széles körben használnak a koleszterinszint csökkentésére.

Ha meg szeretné találni a legjobb peptideket az egérmodell tesztelésére, a csapat tömeges szűrővizsgálatot dolgozott ki. A tudósok reprezentatív egér mikrobiomot növesztettek a laborban, majd különféle peptideket teszteltek vele. Ghadiri ezután két olyan peptidet választott ki, amelyek a leghatékonyabbnak tűntek az egér bél mikrobiomjának olyan állapotba történő átalakítására, amely az egerek bélmikrobiómájához hasonlított alacsony zsírtartalmú étrenden.

A későbbi vizsgálat három egércsoportot tartalmazott. Az egyik csoport zsírszegény étrendet kapott, egy másik csoport nyugati étrendet kapott, és egy harmadik csoport nyugati étrendet kapott, valamint a két peptid egyikének vagy másikának orális adagját. A székletmintákból, a kutatók az adagolás előtt és után mindhárom csoportból szekvenálták a bél mikrobiomot. Megmérték az immunrendszert befolyásoló molekulák szintjét is, gyulladás és anyagcsere, és megvizsgálta az állatok artériáit plakkok szempontjából.

"A nyugati étrendet peptidjeinkkel tápláló egerek 50% -kal csökkentették a plazma teljes koleszterinszintjét, és nem volt jelentős plakk az artériákban, a nyugati étrenddel táplált egerekhez képest, amelyekben nincs peptid, "Ghadiri mondja." Láttuk a gyulladást fokozó molekulák szintjének elnyomását és a betegség szempontjából releváns metabolitok kiegyensúlyozott szintjét is. Ezek az egerek hasonlítottak az alacsony zsírtartalmú étrendre. "

Ennek mechanizmusai nagy valószínűséggel olyan géneket tartalmaznak, amelyek befolyásolják az epesavakat, ami befolyásolja a koleszterin anyagcserét, valamint más gyulladásos folyamatokat befolyásoló gének, például atherosclerosis, - mondja Ghadiri.

„Ez az első alkalom, amikor valaki megmutatta, hogy léteznek molekulák a bél mikrobiomjának célirányos átalakítására és az egészségtelen bél egészségesebbé alakítására. - mondja. - Ez világos terápiás lehetőségeket nyit meg. Sorba tudjuk állítani az egyének bélét, és végül terápiákat fejleszthetünk ki. "

• A vastagbélrákos sejtekben genetikailag módosuló fehérje fokozhatja a kemoterápia hatékonyságát
• Emlékeztetők és szöveges utasítások küldése növeli a vastagbéltükrözések számát