Mokslininkai atranda, kaip bakterinis fermentas pašalina uždegimą sukeliančius mėsos angliavandenius

Tikimės, kad šis metodas gali būti naudojamas kaip probiotikas ar prebiotikas, padedantis sumažinti uždegimą ir uždegiminių ligų riziką. neatsisakius kepsnio “.

Karstenas Zengleris, Daktaras, pediatrijos ir bioinžinerijos profesorius, UC San Diegas ir vyresnysis autorius

Mokslininkai dešimtmečius žinojo, kad gaubtinės žarnos vėžys ir aterosklerozė yra dažnesni žmonėms, kurie valgo daug raudonos mėsos, bet ne mėsėdžiams. Neu5Gc buvo susijęs su ryšiu tarp raudonos mėsos vartojimo ir šių žmonių ligų ankstesniuose tyrimuose, kuriuos atliko tyrimo bendraautorius Ajit Varki, MD, Gerbiamas UC San Diego medicinos mokyklos medicinos ir ląstelių bei molekulinės medicinos profesorius, ir kolegos. Jie parodė, kad dietinis Neu5Gc skatina uždegimą, navikai ir aterosklerozė pelėms, kurioms trūksta (humanizuotų).

Naujausiame jų tyrime Zenglerio komanda naudojo panašias humanizuotas peles (pelių modelius, kurie buvo genetiškai modifikuoti, kad tam tikru būdu atspindėtų žmogaus biologiją), kad nustatytų, kaip dieta įtakoja mikrobiomų sudėtį -; mikrobų bendruomenės, ypač bakterijos -; gyvena žarnyne. Pelės buvo šeriamos Neu5Gc turinčia raudonos mėsos dieta arba viena iš dviejų kontrolinių dietų, kuriose trūko angliavandenių.

Apskritai, į raudoną mėsą panaši dieta buvo susijusi su mažesne pelių žarnyno mikrobiomų bakterijų įvairove. Tačiau buvo keletas bakterijų tipų, kurių Neu5Gc maitintų pelių žarnyne buvo daugiau nei pelių, kurios nevartojo su mėsa susijusių angliavandenių. Vienas iš tokių buvo Bakteroidai , bakterijų rūšis, žinoma, kad išgyvena iš angliavandenių.

Konkrečiau, a Bakteroidai fermentų buvo ypač daug Neu5Gc maitinamoms pelėms -; naujo tipo sialidazės, kuri pašalina Neu5Gc nuo ląstelių.

Norėdami nustatyti, kaip pelės rezultatai gali būti paversti žmonėmis, Zengleris iš pradžių tikėjosi atlikti tyrimą, kurio metu žmonės du mėnesius valgytų vegetarišką mitybą, tada du mėnesius pereikite prie mėsos vartojimo, visą laiką, kol komanda stebėjo, kaip pasikeitė jų žarnyno mikrobiomos ir sialidazės. Užuot pradėję tokį tyrimą, kas būtų buvę brangu, Zengleris rado natūralų Hadzos gyvenimo būdo eksperimentą, vietinė medžiotojų ir rinkėjų grupė, gyvenanti atokiame Tanzanijos regione, Rytų Afrikoje. Sausuoju metų laiku, Hadza medžioja ir valgo mėsą. Drėgnuoju sezonu, jie negali medžioti ir pasikliauti dieta, kurią pirmiausia sudaro uogos ir medus.

Kitos tyrimų grupės anksčiau tyrė Hadza ir jų mikrobiomas. Laikui bėgant tiriant viešai prieinamus Hadza žarnyno bakterijų genominius duomenis, Zenglerio komanda tai pastebėjo Bakteroidai kurių sudėtyje yra sialidazės geno, sauso (mėsos valgymo) sezono metu buvo bent du kartus gausesni, lyginant su drėgnu sezonu.

Tačiau vien todėl, kad yra sialidazės genų, nebūtinai reiškia, kad jie taip pat yra aktyvūs. Taigi mokslininkai susintetino Hadza bakterijų sialidazės geną ir laboratorijoje pagamino fermentą. Gauta sialidazė buvo aktyvi ir pirmenybę teikė ne žmogaus Neu5Gc, o ne panašiems žmogaus angliavandeniams.

Tada Zengleris žengė tyrimą toliau:į maisto prekių parduotuvę. Jo komanda iš vietinės parduotuvės nusipirko kepsnio ir kiaulienos dešros ir grąžino ją į laboratoriją. Jie įtrino laboratorijoje pagamintą sialidazę ant mėsos ir tikrai, dauguma „Neu5Gc“ atsirado iškart.

"Šis metodas dar nėra tobulas -; sialidazės fermentas nori suskaidyti Neu5Gc, tačiau jis vis tiek suskaido šiek tiek panašaus žmogaus angliavandenio, “, - sakė Zengleris. kuris taip pat yra UC San Diego mikrobiomų inovacijų centro fakulteto narys.

Dabar jis ir jo komanda stengiasi optimizuoti fermentą, kad padidintų jo specifiškumą. Komanda taip pat nori ištirti masinio fermento gamybos metodus ir toliau ištirti jo galimybes užkirsti kelią uždegimui ir uždegiminėms ligoms.

• Tyrimas įvertina naujus metodus, kaip pagerinti gydytojo ir paciento bendravimą gyvenimo pabaigoje
• Sinajaus kalnas praneša apie Biomedicinos inžinerijos ir vaizdo instituto įkūrimą