Studie beskriver metabolisme av tarmmikrobiota hos babyer for første gang

Et forskerteam med deltagelse av Institute for Integrative Systems Biology (I2SysBio) ved University of Valencia, sammen med FISABIO og CIBERESP, har utført den første metatranscriptomiske studien av tarmmikrobiota hos babyer, som har tillatt å avsløre metabolismen i tarmbakteriesamfunnet i løpet av det første leveåret, med et detaljnivå ukjent til nå.

Dette arbeidet har også involvert forskere fra Joint Unit in Genomics and Health fra Foundation for Promotion of Health and Biomedical Research of the Valencian Community (FISABIO) og Biomedical Research Consortium in Epidemiology and Public Health Network (CIBERESP), avhengig av Carlos III Health Institute.

Miljøet er veldig viktig i de første leveårene, både for babyen og for bakteriene i tarmmikrobiota. Bakterier og mennesker sameksisterer i en harmonisk symbiose:mennesker deler med seg maten de spiser, som hjelper dem å metabolisere (10% av energien fra mat er som følge av bakteriell virkning). I tillegg, bakterier påvirker utviklingen av immun- og nervesystemet.

Og dermed, studien har undersøkt ekspresjonen av alle bakteriegenene som er en del av tarmfloraen til babyen fra avføringsprøver oppnådd på 4 tidspunkt i løpet av det første leveåret:7 dager etter fødselen og ved 3, 7 og 12 måneder gammel. Analysen ble også utført på prøver av mødrene som ble oppnådd en uke før fødselen og ett år senere.

"I denne studien har vi undersøkt hvordan miljøet påvirker genuttrykket av bakteriesamfunnet i babyens tarm, spesielt dietttypen (som endres drastisk i løpet av det første leveåret, hovedsakelig med introduksjon av fast føde) ", forklarer María José Gosalbes, CIBEResp -forsker ved FISABIO og første forfatter av studien.

"For tarmbakteriene - tilføyer forskeren - er det ikke det samme å spise karbohydrater fra korn fra en grøt enn fra morsmelk. I ett og annet tilfelle, de biokjemiske metabolismeveiene er forskjellige, og det krever uttrykk for forskjellige gener. "

"Analyse av hvilke gener som uttrykkes, vi har kunnet vite i hvilken funksjonell tilstand tarmbakteriene er:hva de lever av, hvis de vokser, etc.", klargjør Pilar Francino, hovedforsker av studien og leder for FISABIO Genomics and Health Area.

Det mest slående funnet av studien er bevis på aktivitet av bakterier som produserer butyrat i babyens tarm før det faste dietten blir introdusert. Denne fettsyren med antiinflammatoriske egenskaper og som fungerer som mat for celler i tarmveggen er av anerkjent betydning for helse hos voksne, men til nå trodde man at det ikke var så aktuelt hos babyer.

Det som er interessant er at hos voksne, bakterier syntetiserer butyrat fra fiber og andre komplekse karbohydrater som inntas i kosten som ikke finnes i morsmelk. Senere studier må finne ut hvilke substrater bakterier bruker for å produsere butyrat hos spedbarn og om denne forbindelsen har de samme funksjonene hos spedbarn og voksne.

Bakterier metatranscriptomics

I denne studien, en omisk teknikk, metatranscriptomics, har blitt brukt, som består i den globale analysen av genene som kommer til uttrykk i et bakteriesamfunn. Avhengig av funksjonell tilstand eller miljøstimuleringer, bakteriene uttrykker noen eller andre gener; derfor, metatranscriptomics gir viktig informasjon om tarmbakteriens funksjonelle kapasitet i hvert øyeblikk.

På grunn av sine tekniske vanskeligheter, få laboratorier i verden er i stand til å utføre metatranscriptomisk analyse av det humane mikrobiomet. Derimot, disse studiene er nødvendige for å fullt ut forstå mikrobiell biologi. "Den store utfordringen for fremtiden er å integrere alle dataene:genomikk, metatranscriptomics, etc.", sier Francino.

• Mangfold blant landlige afrikanere strekker seg til tarmmikrobiomene
• Høyt fett reduserer immunsystemets effektivitet for å bekjempe smittsomme sykdommer