De studie is voortgekomen uit eerder onderzoek in het Nagler-laboratorium in UChicago naar de fecale microbiota bij zuigelingen. Door fecale microben van gezonde en voedselallergische zuigelingen te transplanteren naar kiemvrije muizen (die geen microbioom hebben), onderzoekers ontdekten dat de gezonde babymicrobiota beschermend was tegen de ontwikkeling van voedselallergieën.
In dit onderzoek, we keken naar een meer diverse populatie over een groot aantal leeftijden. Door tweelingparen te bestuderen, we hadden het voordeel genetisch identieke individuen te onderzoeken die in dezelfde omgeving opgroeiden, waardoor we de invloed van genetische en omgevingsfactoren konden ontleden ."
Cathryn Nagler, doctoraat, Bunning familie professor, Pritzker School of Molecular Engineering, Afdeling Pathologie en College van het University of Chicago Medical Center
Na een discussie op een onderzoeksconferentie, Nagler en haar collega op Stanford, Kari Nadeau, MD, doctoraat, besloten om mee te werken aan het project. Nadeau, de directeur van het Sean N. Parker Centrum voor Allergie- en Astmaonderzoek, had een onderzoek uitgevoerd naar de epigenetica van voedselallergieën en had al fecale monsters verzameld van studiedeelnemers.
Nagler's lab voerde de sequencing uit van de monsters die waren verzameld van 13 tweelingen met en zonder voedselallergieën, evenals nog eens vijf tweelingen waarbij beide tweelingen ten minste één voedselallergie hadden.
Het onderzoeksteam keek welke microben in de fecale monsters aanwezig waren, evenals metabolische producten (metabolieten genoemd), niet alleen afgeleid van de microben, maar ook uit gastheer- en voedingsbronnen.
"We hebben dringend biomarkers nodig om de immuunregulerende functie van darmbacteriën te begrijpen, " zei Nagler. "Metabolieten geven ons aanwijzingen over wat bacteriën mechanisch doen om de immuunrespons te reguleren."
Deze benadering identificeerde 64 verschillende sets van bacteriesoorten en metabolieten die de gezonde en allergische tweelinggroepen onderscheiden. De meeste van deze differentieel overvloedige bacteriën waren leden van de Clostridia-klasse, In verschillende eerdere rapporten van het Nagler-lab is aangetoond dat het beschermt tegen voedselallergieën.
Verrijking van de allergie-beschermende bacteriën bij de gezonde tweeling, vermoedelijk ontstaan in het vroege leven, volhardde in de volwassenheid ondanks scheiding en veranderingen in levensstijl. In aanvulling, gezonde tweelingen toonden verrijking voor de diacylglycerol metabole route en twee specifieke bacteriën:Phascolarctobacterium faecium en Ruminococccus bromii.
"Om te beperken van duizenden bacteriën tot specifieke soorten als kandidaten voor toekomstige therapeutische interventies, één dimensie van gegevens is niet genoeg - het samenbrengen van gegevens uit meerdere dimensies is de sleutel, " zei eerste auteur Riyue Bao, doctoraat, nu een Research Associate Professor of Medicine aan de Universiteit van Pittsburgh. "In onze studie we hebben gebruik gemaakt van de voordelen van zowel high-throughput microbioomsequencing als metabole profileringstechnieken, en waren in staat om twee specifieke soorten te nomineren, elk betrokken bij verschillende metabolietroutes, die prioriteit kunnen krijgen als potentiële doelen voor toekomstig onderzoek en therapeutische interventies bij voedselallergieën."
"Heel veel mensen gaan naar Google en willen weten:'Moet ik yoghurt eten? Moet ik geen yoghurt eten? Speelt mijn microbioom een rol bij mijn ziekte?'", zegt Nadeau. "Dit onderzoek is belangrijk als een van de belangrijkste 'stenen' in de kennis van het menselijk microbioom die moet worden vastgesteld om deze vragen te beantwoorden. We kunnen nog niet zeggen dat dit een oorzaak-gevolg-relatie is, maar we kunnen wel zeggen dat er een verband is met ziekte en gezondheid. Dus nu kunnen we beginnen te vragen, wat betekent dit?"
Hoewel de studie slechts een kleine groep deelnemers omvatte, onderzoekers zijn enthousiast over de resultaten en hoe ze kunnen worden toegepast op toekomstige projecten.
Toekomstig onderzoek zal de specifieke rol van deze bacteriën bij voedselallergieën onderzoeken; bijvoorbeeld, R. bromii is een hoeksteensoort bij de afbraak van resistent zetmeel - voedingszetmeel dat normaal gesproken aan de spijsvertering ontsnapt.
Nagler is van plan te onderzoeken hoe voedingssuppletie met resistent zetmeel de aanwezigheid van R. bromii in het fecale microbioom kan beïnvloeden, en op zijn beurt of het de respons op orale immunotherapie kan versterken, de enige momenteel beschikbare behandeling voor voedselallergieën.
Een multi-omics-benadering van de ontwikkeling van medicijnen tegen COVID-19
Microbioomverlies door antibioticagebruik beïnvloedt reactie op griepvaccin
COVID-19-beperkingen hebben geleid tot een daling van 86 procent van het aantal norovirusinfecties in de VS,
Chronische hoest kan worden verlicht met nieuw medicijn
Rauw voer voor huisdieren een risico voor mens en dier
Bovenste endoscopie
Bacteriën in het geboortekanaal gekoppeld aan een lager risico op eierstokkanker
Een nieuwe studie toont aan dat zoiets eenvoudigs als een uitstrijkje van de baarmoederhals het potentieel heeft om honderden vrouwen te helpen met een extreem hoog risico op eierstokkanker omdat ze e
De ziekte van Parkinson kan worden voorkomen door darmmicroben
Een veelvoorkomend darmorganisme dat ons helpt voedsel beter te verteren, kan ook een krachtig instrument zijn bij het voorkomen of omkeren van de symptomen van de ziekte van Parkinson (PD), volgens e
Nanotechnologie en COVID-19 diagnose en behandeling
De ontwikkeling van nano-biosensoren en op nanodeeltjes gebaseerde vaccins en medicijnen heeft een nieuwe weg geopend naar een beter beheer van de pandemie van de coronavirusziekte 2019 (COVID-19). In