Det du spiser kan endre måten antibiotika påvirker tarmen på

En ny studie av forskere ved Brown University i Rhode Island har funnet ut at diett kan påvirke hvordan tarmmikrobiomet påvirkes av behandling med antibiotika. Forskerne undersøkte hvordan antibiotika forandrer tarmbakteriene hos mus, og så på hvordan kosthold kan forverre eller dempe disse endringene.

OlgaReukova | Shutterstock

"I lang tid, vi har visst at antibiotika påvirker mikrobiomet, ”Sier studieforfatter Peter Belenky. "Vi har også visst at diett påvirker mikrobiomet. Dette er det første papiret som bringer de to faktaene sammen. "

Belenky sier at målet med laboratoriets arbeid er å identifisere nye måter å beskytte mikrobiomet på, som kan lindre noen av de verste antibiotiske bivirkningene.

Tarmmikrobiomet

Tarmmikrobiomet består av billioner av bakterier som gagner verten. De hjelper nedbrytningen av kostfiber og opprettholder den generelle tarmhelsen ved å konkurrere med skadelige bakterier om ressurser som ville være avgjørende for deres overlevelse, for eksempel næringsstoffer og plass.

Selv om antibiotika redder livene til utallige mennesker som er infisert med skadelige bakterier, disse stoffene kan også forstyrre dette fellesskapet av gunstige bakterier som lever i tarmene. Dette, i sin tur, kan føre til andre livstruende infeksjoner.

Belenky, som er professor i mikrobiologi og immunologi ved Brown's, har studert effekten av antibiotika på tarmen og sett etter måter å motvirke ubalanser i mikrobiomet som kan føre til potensielt livstruende infeksjoner som f.eks. C. difficile .

"Selv om antibiotika forstyrrer strukturen i tarmmikrobiota, faktorer som modulerer disse forstyrrelsene er dårlig forstått, ”Skriver teamet.

Redusere de skadelige effektene av antibiotika gjennom kosthold

Som nylig rapportert i journalen Cellemetabolisme , Belenky og kolleger har nå vist at selv om antibiotika de brukte, forstyrret sammensetningen og metabolsk kapasitet til det murine tarmmikrobiomet, denne forstyrrelsen kan også forverres eller minimeres ved å gjøre endringer i dyrenes kosthold.

Belenky og kolleger visste allerede at bakteriell metabolisme er en viktig regulator av antibiotikaresistens in vitro og spiller sannsynligvis en betydelig rolle i verten. De brukte en metagenomisk og metatranscriptomisk tilnærming for å undersøke sammenhenger mellom antibiotikainduserte taksonomiske og transkripsjonelle responser i musemikrobiomet.

For studien, hovedforfatter Damien Cabral og kolleger behandlet tre grupper mus med forskjellige antibiotika, nemlig amoksicillin, ciprofloxacin eller doxycyklin. De kartla deretter hvordan sammensetningen av dyrenes tarmmikrobiomer endret seg og hvordan bakterier tilpasset seg metabolsk nivå etter behandling.

Amoksicillin, et antibiotikum som vanligvis brukes til å behandle halsbetennelse og ørebetennelse, reduserte nivåene av bakterier i tarmen betydelig og endret også genene som de resterende bakteriene bruker. Ciprofloxacin (ofte brukt til å behandle urinveisinfeksjoner) og doxycyklin (ofte brukt til behandling av bihulebetennelser), endret også tarmmikrobiomet, selv om endringene var mindre markante.

Teamet fant at antibiotika signifikant endret uttrykket for viktige metabolske veier på hele samfunnet og enkeltartsnivå.

Spesielt, en type gunstige bakterier, Bacteroides thetaiotaomicron , blomstret som svar på amoksicillinbehandling. Denne bakterien oppregulerte polysakkaridutnyttelsen for å hjelpe fordøyelsen av fiber, en endring som ser ut til å gjøre det mulig å blomstre i det endrede økosystemet og på en eller annen måte beskytte mot antibiotika, sier Belenky.

Som regel, bakteriene nedregulerte bruken av gener som er involvert i normale vekstprosesser, for eksempel produksjon av nye proteiner og DNA. De oppregulerte også bruken av gener som er avgjørende for stressmotstand

Effektene av glukose (sukker) var klare

Interessant, forskerne fant at tilsetning av glukose til dyrenes diett - som vanligvis er lav i enkle sukkerarter og fiberrike - øker følsomheten for B. thetaiotaomicron til amoksicillin.

“ In vitro , vi fant at sensitiviteten til denne bakterien for amoksicillin ble forhøyet med glukose og redusert med polysakkarider, ”Skriver teamet.

Dette antyder at diett kan gi noen fordelaktige effekter som kan beskytte tarmbakterier mot de negative effektene av antibiotikabruk.

Ifølge Belenky, funnene representerer et skritt mot å hjelpe mennesker til å bedre tolerere antibiotikabehandling:

Leger vet nå at hver antibiotika-resept har potensial til å føre til noen svært skadelige mikrobiomrelaterte helseutfall, men de har ikke pålitelige verktøy for å beskytte dette kritiske samfunnet samtidig som de behandler dødelige infeksjoner. ”

Å avsløre nye muligheter

Derimot, "Nå som vi vet at kosthold er viktig for bakteriell mottakelighet for antibiotika, vi kan stille nye spørsmål om hvilke næringsstoffer som har innvirkning og se om vi kan forutsi påvirkning av forskjellige dietter, " han sier.

Belenky advarte om at studien bare så på gnagere og mye gjenstår å lære om samspillet mellom vertskost, mikrobiometabolisme og følsomhet for antibiotika.

Belenky og team undersøker for tiden hvordan forskjellige typer kostfiber kan påvirke hvordan mikrobiomet endres etter antibiotikabehandling, så vel som hvordan diabetes kan påvirke mikrobiometes metabolske miljø og sårbarhet overfor antibiotika.

• Ny innsats for å studere gastrointestinale gasser og deres innflytelse på tarmlidelser
• West Nile Virus -prøver funnet 10 mil fra hverandre kom fra forskjellige steder,