Ny innsats for å studere gastrointestinale gasser og deres innflytelse på tarmlidelser

En kilde til forlegenhet for noen, eller ren komedie for andre, flatulens og tarmgassene blir i økende grad sett på å spille en viktig rolle i fordøyelseshelsen vår.

Et papir ledet av UNSW Sydney og publisert i Naturanmeldelser Gastroenterologi og hepatologi har undersøkt all tilgjengelig litteratur om gastrointestinale gasser, deres interaksjoner med tarmens mikrobiom, deres assosierte lidelser og måten de kan måles og analyseres på.

Hovedforfatter professor Kourosh Kalantar-Zadeh, som er stipendiat i ARC -pris ved UNSW's School of Chemical Engineering, sier formålet med studien er å løfte lokket på de forskjellige gassene i tarmen og vise hvor viktige de er for menneskers helse.

"Dette handler om å gi kunnskap til mennesker om viktigheten av gasser i tarmen, " han sier.

"I stedet for å le av det eller føle seg flau over dette emnet, faktisk er det god grunn til å ta dette veldig alvorlig.

"Selv Benjamin Franklin skrev om dette for mer enn 200 år siden. Han var en av de første som foreslo at forskjellige typer matvarer har forskjellige effekter på tarmhelsen vår, som kan måles ved å lukte de resulterende pruttene - selv om jeg ikke er så sikker på metodene hans. "

Faktisk, Franklin skrev et brev til Royal Academy of Brussels der han foreslo "For å oppdage noe stoff som er sunt og ikke ubehagelig, blandes med vår vanlige mat, eller sauser, som skal gjengi de naturlige utslippene av vind fra kroppene våre, ikke bare upassende, men behagelig som parfymer ".

Mens Franklins utfordring fortsetter å unngå moderne farmakologi, en diettendring for å unngå mat som er rik på sulfid - som brokkoli, blomkål, egg, storfekjøtt, og hvitløk - kan redusere den ildeluktende naturen til våre gassutslipp.

Gassprofiler

I avisen som ble publisert i dag, forfatterne undersøker hver av hovedgassene som finnes i mage -tarmsystemet.

Interessant, gassene i størst mengde i fordøyelsessystemet - nitrogen, oksygen, karbondioksid, hydrogen og til og med metan - er luktfrie. "

Professor Kourosh Kalantar-Zadeh, hovedforfatter

Derimot, stinkende sulfidforbindelsesgasser finnes i spormengder i tykktarmen. Nitrogen og oksygen havner i tarmen ved å svelges, og karbondioksid kan produseres kjemisk i magen.

"Resten er for det meste biprodukter fra mikrobiomet - koloniene av bakterier som lever i tarmene våre - ettersom de bryter ned karbohydrater, fett og proteiner. "

Med unntak av nitrogen, gassene som finnes i tarmene har også vært knyttet til forskjellige tarmsykdommer, inkludert malabsorpsjon av mat, irritabel tarmsyndrom (IBS), inflammatoriske tarmsykdommer (IBD) og til og med tykktarmskreft, spesielt når gassprofilene avviker fra normen.

"Justering av kosthold er vanligvis den første anløpshavnen for å dempe disse lidelsene, ettersom vi kan modulere gassene ved å spise forskjellige typer mat, "Professor Kalantar-Zadeh sier.

Gass-sensing teknologi

UNSW -teamet, sammen med sine partnere ved Monash University og oppstartsselskapet Atmo Biosciences, kommersialiserer et revolusjonerende verktøy for å analysere gastrointestinale gasser in vivo (i kroppen) i form av en svelgbar kapsel lastet med gass-sensing teknologi. Kapslen kan oppdage gassformige biomarkører når den passerer gjennom tarmen, hele tiden overfører de fangede dataene trådløst til skyen for aggregering og analyse.

Tradisjonelt, testing og måling av de forskjellige gassene har variert fra ikke-invasive in vitro (dvs. i laboratoriet) tarmsimulatorer og indirekte pustetesting til kolon- eller tynntarmsinnsetting, en mye mer invasiv metode som brukes til å fange avføring eller gassprøver.

Men kapselen utviklet av professor Kalantar-Zadeh og teamet omgår problemet med invasivitet samtidig som gassene kan analyseres i deres naturlige miljø. Den svelgbare kapsel kan samtidig oppdage oksygen- og hydrogenskonsentrasjoner når den beveger seg gjennom mage -tarmkanalen og overfører dataene trådløst til en ekstern mottaker.

"Det er ikke noe annet verktøy som kan gjøre hva denne kapsel gjør, "Professor Kalantar-Zadeh sier.

"I våre tidlige forsøk, kapselen har vist nøyaktig starten på matrelatert gjæring i tarmen, som ville være enormt verdifull for kliniske studier av matfordøyelse og normal tarmfunksjon. "

Professor Kalantar-Zadeh sier at det for tiden pågår en prøveversjon av Atmo Biosciences for å teste den kommersielle versjonen av kapselen, resultatene vil bli beskrevet i en fremtidig forskningsartikkel.

• Stanford-UCSF-forskere rapporterer om ny kur mot forkjølelse i humane celler og mus
• Det du spiser kan endre måten antibiotika påvirker tarmen på