De nieuwe experimenten, gefinancierd door het National Institute of Child Health and Human Development van de NIH, kan ook moleculaire doelen opleveren om te diagnosticeren en in te grijpen om de efficiëntie van het stikstofmetabolisme via het microbioom bij zuigelingen en mogelijk volwassenen te verbeteren.
Er werd ooit gedacht dat de voedingsstoffen en bioactieve stoffen in moedermelk op een lineaire manier rechtstreeks naar de zuigeling werden overgebracht, legt Sela uit, universitair hoofddocent voedingswetenschap en directeur van het Fergus M. Clydesdale Center for Foods for Health and Wellness.
Nu is er aanzienlijk bewijs dat moedermelk de vroege vestiging van het microbioom stuurt via moleculen, zoals oligosachariden, die specifieke microbiële populaties moduleren om de gezondheid en het welzijn van baby's te beïnvloeden."
David Sela, Voedingswetenschapper, Universiteit van Massachusetts Amherst
In het Sela-lab, Sela en zijn team studeren Bifidobacterium infantis , een heilzame bacterie die de ingewanden van baby's koloniseert. "Deze specifieke microbe heeft een nauwe band met het kind en gebruikt moedermelkproducten, inclusief diegene die de baby's niet verteren, maar die anders door hun lichaam zouden gaan, ' zegt Sela.
Sela's vroege werk identificeerde dat sommige genen van de microbe gerelateerd zijn aan ureumhydrolyse, waardoor Sela even bleef nadenken. "Ureum is een afvalproduct bij mensen. Waarom zien we zoveel ureum in moedermelk? We zetten twee en twee bij elkaar, en ik kwam met een hypothese dat deze microbe eigenlijk een andere connectie heeft met moedermelk:hij gebruikt dit afvalproduct als stikstofbron."
Het is bekend dat deze opslag van ureumstikstof belangrijk is bij herkauwers en kan een belangrijk kenmerk zijn van de interacties tussen het kind en het microbioom. "Het kan van cruciaal belang zijn voor zuigelingen in het algemeen of in bepaalde voedingscontexten, ' zegt Sela.
Die vragen en hypothesen zullen Sela's nieuwe onderzoek leiden en informeren, die experimenten zal bevatten om zowel de details als het grote geheel te begrijpen.
"We willen inzicht krijgen in het systeem waarmee stikstof en metabolisme verweven zijn tussen het dieet van moeders, moedermelk en de behoeften van het kind, en hoe de microben bijdragen aan het stikstofmetabolisme van baby's, " zegt Sela. "We willen mechanistisch karakteriseren wat er in de microben zelf gebeurt. We proberen het systeem te reduceren tot zijn componenten en dan het grotere plaatje te schetsen zodra we de kleinere aspecten ervan begrijpen, ' zegt Sela.
Langs de lijn, als onderzoekers kunnen bevestigen dat de berging van ureumstikstof belangrijk is voor de voeding en ontwikkeling van zuigelingen, dan zullen ze zich concentreren op mogelijke interventies als dit de resultaten van de baby ten goede zou komen. Die interventies kunnen bestaan uit voedingssupplementen voor moeder of kind, inclusief probiotica, en het aanpakken van andere aspecten van de levensstijl van de moeder.
"Dit zijn de open vragen die we de komende jaren hopen op te lossen, ' zegt Sela.