Bakterier som befinner seg i mage -tarmkanalen, referert til som tarmmikrobiomet, produsere mange molekyler som kan påvirke helse og sykdom. Det er kjent at funksjonen til tarmmikrobiomet er regulert av både diett og medisiner som stoffet metformin, som brukes til å behandle type-2 diabetes og har vist seg å forlenge levetiden til flere organismer. Derimot, å forstå det kompliserte, flerretningsforhold mellom diett, medisiner og tarmmikrobiomet representerer en betydelig utfordring. "Frakobling av dette nettverket av interaksjoner er av største betydning siden metformins spesifikke virkningsmekanisme fremdeles er uklar, "sier Filipe Cabreiro.
Cabreiro og teamet hans utviklet en innovativ fireveis screeningsteknikk med høy gjennomstrømning for bedre å forstå hvordan diett, legemidler og tarmmikrobiomet samhandler for å påvirke vertsfysiologien. De brukte nematodeormen C. elegans kolonisert med de menneskelige tarmbakteriene E. coli som en forenklet vert-mikrobiom-modell og utsatt den for metformin i nærvær av hundrevis av forskjellige næringsforbindelser.
De fant at metforminbehandling endret stoffskiftet og levetiden til C. elegans verten og at disse effektene enten kan forsterkes eller undertrykkes av spesifikke næringsstoffer. Avgjørende, det ble avslørt at tarmbakteriene spilte en nøkkelrolle i å formidle dette fenomenet.
Viktigheten av diett og tarmbakterier forklarer hvorfor metformin tidligere ble vist å ikke ha noen innvirkning på levetiden til en annen ofte studert organisme, fruktflua. Helena Cochemé, som samarbeidet om denne studien sier "Som det viste seg, Den typiske laboratoriematen til fruktfluer er rik på sukker. Etter å ha tatt bort sukkeret så vi også positive effekter av metformin i fruktfluer kolonisert med E. coli. "
Ytterligere analyse avslørte at bakterier har en sofistikert mekanisme som gjør dem i stand til å koordinere ernærings- og metforminsignaler og til å koble sin egen metabolisme deretter. Som et resultat av denne tilpasningen, bakteriene akkumulerer en metabolitt kalt agmatin som ble vist å være nødvendig for metformins positive effekter på vertshelsen.
Cabreiro samarbeidet med Christoph Kaleta fra Kiel University for å undersøke om resultatene fant i C. elegans kan også observeres i den mer komplekse mikrobiotaen til mennesker. De analyserte data relatert til mikrobiomet, ernærings- og medisineringstatus for en stor gruppe med diabetespatienter av type 2 og friske kontrollpersoner. "Spennende, vi fant at metforminbehandling var sterkt forbundet med en økt kapasitet for bakteriell agmatinproduksjon, "sier Kaleta. Viktigere, de kunne gjengi funnene sine i flere uavhengige kohorter av diabetespatienter av type 2 over hele Europa. Videre, bakteriearten som ble funnet å være hovedprodusenter av agmatin, var de som er kjent for å øke i tarmmikrobiomet til metforminbehandlede type 2 diabetespasienter.
Resultatene våre belyser hvordan det komplekse nettverket av interaksjoner mellom diett, mikrobiota og vert påvirker effekten av legemidler. Med vår screening-tilnærming med høy gjennomstrømning har vi nå endelig et verktøy tilgjengelig som gjør at vi kan takle denne kompleksiteten ".
Filipe Cabreiro fra MRC London Institute of Medical Sciences
Funnene i denne studien kan bidra til å informere diettretningslinjer eller utviklingen av genetisk manipulerte bakterier som kan brukes til å forbedre de gunstige effektene av metformin. De kan også gi et verdifullt innblikk i bevisene som tyder på at metforminbehandlede type 2 diabetespasienter er friskere og lever lenger enn personer som ikke er diabetikere.
Studien beskriver den opprinnelige baseline sunne tarmmikrobiomdatabasen og overflodsprofil
SARS-CoV-2-infeksjon forlenger viral shedding og lymfocyttap hos pasienter med kreft
Fiskeslim kan være en potensiell kilde til antibiotika, finner studier
Tannkjøttsykdom og risiko for spiserør og magekreft
Kosthold med lite gjæret karbohydrat forbedrer livskvaliteten for pasienter med IBD
Hvite blodlegemer og deres rolle i hjernen
Mennesker kontra virus - Kan vi unngå utryddelse i nær fremtid?
Ekspert argumenterer for at menneskeskapte endringer i miljøet kan føre til fremvekst av patogener, ikke bare utenfra, men også fra vårt eget mikrobiom, som kan bane vei for storstilt ødeleggelse av m
Pasienter på immunterapier bør konsumere mer fiber,
færre probiotika En ny studie har funnet ut at bruk av probiotika drastisk kan redusere kreftpasienters respons på immunterapi. Probiotika er fritt tilgjengelig uten resept og er ikke regulert av US
Allergi knyttet til høyere søppelmatforbruk,
foreslår ny studie Mange matallergier i barndommen kan skyldes å spise søppelmat, ifølge en ny studie. Barn med matallergi, og barn som spiser mye søppelmat, har økt kroppsnivå av molekyler kalt avans