Benotzt héich fortgeschratt "Gut-on-Chip" Technologie, si weisen datt d'Fermentatiounsprodukter vun den HMOen den Darmfërderung manner "leckeg" gemaach hunn. Eng leckeg Darmbarriär ass mat Darmbedéngunge wéi Zöliakie verbonnen, Crohn d'Krankheet, an Reizdarmsyndrom souwéi eng Rei vu Bedéngungen, déi de Rescht vum Kierper beaflossen.
Dës Studie liwwert wëssenschaftlech Beweiser datt HMOe kënne benotzt gi fir Strategien z'entwéckelen fir dës Bedéngungen z'ënnerhalen an d'Guttgesondheet bei Erwuessener ze verbesseren.
Mënsch Mëllech Oligosacchariden (HMOs) si komplex indigestibel Zucker déi natierlech an der Muttermëllech präsent sinn. Si si besonnesch interessant wéinst hirer Quantitéit a struktureller Diversitéit, déi vill nëtzlech Virdeeler fir d'Gesondheet Puppelcher ënnerstëtzt.
Si si bekannt fir hiren prebioteschen Effekt bei Puppelcher, wou se als Iessen fir Darmbakterien déngen, besonnesch Bifidobakterien. D'Dominanz vun dësen Darmbakterien am Darm garantéiert eng gesond intestinal Mikrobiota a reduzéiert de Risiko vu geféierlechen Darminfektiounen bei Puppelcher.
Zousätzlech zu hirer bewisener positiver Roll bei der Puppelcher Gesondheet, e rezente klineschen Test huet gewisen datt zwee spezifesch HMOen, 2'-O-fucosyllactose (2'FL) an/oder lacto-N-neotetraose (LNnT), si sécher a gutt toleréiert bei Erwuessener a si Modulatoren vun der erwuessener Darmmikrobiota mat enger Erhéijung vun de Bifidobakterien.
Dëst seet datt HMO Ergänzung eng wäertvoll Strategie ka sinn fir d'Gesondheet bei Erwuessener ze moduléieren. Wéi och ëmmer, den Impakt vun den HMOen op der Darmbarriärfunktioun gouf gréisstendeels ënnerexploréiert.
Fir dëst unzegoen, eng Zesummenaarbecht gouf tëscht dem Quadram Institut gegrënnt, e Liewensmëttel- a Gesondheetsforschungszentrum um Norwich Research Park, UK, a Glycom, eng dänesch-baséiert Biotechnologie Firma an de weltgréisste Fournisseur vun HMOen.
Hir Studie, am Journal publizéiert Nährstoffer , gouf deelweis vum Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) finanzéiert.
E Simulator vum Mënsch Intestinal Mikrobielle Ökosystem (SHIME®) gouf benotzt fir den Afloss vun den HMOen op déi erwuesse Darmmikrobiotikompositioun a Funktioun ze bestëmmen.
Dës Experimenter goufen op ProDigest duerchgefouert, eng Spin-Off Firma vum Centre of Microbial Ecology and Technology (CMET), läit op der Ghent Universitéit an der Belsch.
D'Resultater weisen datt Fermentatioun vun 2'FL, LNnT a Kombinatioune dovun hunn zu enger Erhéijung vu Bifidobakterien gefouert, begleet vun enger Erhéijung vu kuerzer Kette Fettsäuren.
Dem Prof.
Caco2 Zellen sinn eng Linn vun Zellen déi ursprénglech vum mënschlechen Darm ofgeleet goufen a wäit an der Fuerschung benotzt goufen, mat engem Arrangement vun hinnen an eng eenzeg Schicht als en etabléierten Modell fir den Darm ze studéieren a seng Permeabilitéit.
Eng bedeitend Reduktioun vun der Permeabilitéit gouf observéiert mat Caco2 Zell Monolayer mat fermentéierten HMOen, begleet vun enger Erhéijung vu spezifesche Proteine bekannt fir d'Barriärintegritéit z'erhalen, enge Kräizungsproteine an Zytokine.
Wärend dës Resultater verspriechend sinn, si mussen nach ëmmer a Fuerschung bei Mënschen iwwersat ginn, awer d'Interaktiounen um celluläre Niveau am Darm studéieren ass ganz schwéier.
Fir d'Iwwersetzung vun de Befunde fir Mënschen ze bewäerten, d'Team benotzt fortgeschratt in vitro Modeller vum mënschlechen groussen Darm entwéckelt vum Emulate Inc, eng Bio-Technologie Firma baséiert zu Boston, USA. Si si spezialiséiert op Organs-on-Chips Technologie-eng mënschlech Zellbaséiert Technologie déi Uergel-Niveau Funktioun nei mécht fir Uergelen a gesonde a kranke Staaten ze modelléieren.
Den Intestine-Chip ass eng mikro-manipuléiert Plattform déi d'Ko-Kultur vun Epithelzellen erlaabt, déi d'Darmfërmung mat Tissu-spezifesche mikrovaskuläre Endothelzellen ënner mikrofluidesche Bedéngungen ausmaachen. Dës Methodologie pionéiert vun Emulate erstellt déi cellulär Mikroëmfeld, inklusiv Tissu-zu-Tissu-Interfaces, Medienfloss, a mechanesch Kräften, wéi Flow a Stretch.
Duerch e BBSRC Flexiblen Talent Mobilitéitskonto, deen dem Dr Tanja Suligoj am Juge Lab ausgezeechent gouf, e Gut-on-Chip System gouf am Quadram Institut etabléiert fir Iwwersetzungsstudien vum Darm z'ënnerstëtzen.
An Zesummenaarbecht mam Norwich Research Park (NRP) Biorepository an dem Norfolk an Norwich University Hospital (NNUH), mënschlech Darmbiopsien aus gesondem, averstanen Erwuessener goufen benotzt fir Organoiden ze generéieren. Organoide si selbstorganiséiert Cluster vun Zellen déi wuessen fir Tissue vun Organer ze replizéieren - an dësem Fall de proximalen, transversal a distal Regioun vum Colon.
Dës goufen duerno op Chips gesammelt fir Colon Intestine-Chips ze generéieren déi ënner mikrofluidesche Bedéngungen kultivéiert goufen fir d'Struktur a Funktioun vum Darmepithel ze kreéieren. Benotzt dëse System, si weisen eng bedeitend Erhéijung vu bestëmmte enge Kräizungsproteine uechter all dräi Darm-op-Chips no der Behandlung mat fermentéierten 2-'FL.
Zesumme geholl, dës Donnéeë weisen datt zousätzlech fir de Bifidobakterielle Wuesstum an e gesonde Mikrobiota z'ënnerstëtzen, HMOs hunn d'Kapazitéit fir d'Immunfunktioun an d'Darmbarriär ze moduléieren, Ënnerstëtzung vum Potenzial vun den HMOen fir gesondheetlech Virdeeler bei Erwuessenen ze bidden.
HMOe gi benotzt fir d'Gesondheet bei Puppelcher ze verbesseren, als Ergänzunge a Formel Mëllech, awer dës Aarbecht weist déi potenziell Uwendung fir Erwuessener, besonnesch fir déi mat Stéierunge verbonne mam leaky Darm, wéi IBS.
Méi Fuerschung ass gebraucht, besonnesch bei Leit mat der Bedingung déi mir behandele wëllen, awer dës Studie beliicht och de Potenzial vun der Gutt-op-Chip Plattform als physiologesche Modell, baséiert op mënschleche Biopsien, fir mechanistesch Abléck an d'Darmbarriärfunktioun ze kréien. "
Nathalie Juge, Proffesor, Quadram Institut