Исследование на мышах показывает, что микобиом кишечника влияет на метаболизм обработанной диеты

Исследования микробиома кишечника человека в основном сосредоточены на бактериях. Другие микробы, также присутствующие в кишечнике - вирусы, протисты, археи и грибки - в значительной степени игнорировались.

Новое исследование на мышах теперь указывает на важную роль грибов в кишечнике - сообществ плесени и дрожжей, известных как микобиом, - которые являются активным интерфейсом между хозяином и его диетой.

«Мы показали, что микобиом кишечника здоровых мышей был сформирован окружающей средой, включая диету, и что это значительно коррелирует с метаболическими исходами, "сказал Кент Уиллис, Доктор медицины, доцент Университета Алабамы в Бирмингеме и соавтор исследования, опубликовано в журнале Биология коммуникации .

«Наши результаты подтверждают роль микобиома кишечника в метаболической адаптации хозяина, и эти результаты имеют важное значение для дизайна исследований микробиома и воспроизводимости экспериментальных исследований метаболизма хозяина ».

Уиллис и его коллеги изучали грибки тощей кишки тонкой кишки мышей, место обитания самой разнообразной грибковой популяции в кишечнике мыши.

Они обнаружили, что употребление обработанной диеты, который является представителем типичной западной диеты, богатой очищенными углеводами, привели к стойким различиям в грибковых сообществах, которые в значительной степени связаны с дифференциальным отложением массы тела у самцов мышей, по сравнению с мышами, получавшими стандартную диету.

Исследователи обнаружили, что отложение жира в печени, транскрипционная адаптация метаболически активных тканей и уровни метаболических биомаркеров в сыворотке были связаны с изменениями разнообразия и состава грибкового сообщества.

Вариации грибов двух родов - Thermomyces и Saccharomyces - наиболее сильно связаны с нарушением метаболизма и увеличением веса.

У исследования была оригинальная отправная точка. Исследователи получили генетически идентичных мышей от четырех разных поставщиков животных. Известно, что бактериальные сообщества кишечника заметно различаются в зависимости от производителя.

Сходным образом, исследователи обнаружили, что производители микобиомов тощей кишки существенно отличаются друг от друга. как измерено путем секвенирования внутренне транскрибируемой спейсерной рРНК.

На исходном уровне у мышей одного из производителей было пять уникальных родов грибов, а мышей от трех других поставщиков было три, два и один уникальный род, соответственно.

Они также изучили состав сообщества между царствами - то есть бактерии, а также грибы - и обнаружили большие базовые различия в бактериальном сообществе.

Исходя из этого первоначального грибкового и бактериального разнообразия, Затем они измерили влияние времени и различий в рационе - стандартизированный корм по сравнению с рационом с высокой степенью переработки - на состав грибкового и бактериального сообщества.

Исследователи также рассмотрели фундаментальный вопрос:обнаруживаются ли грибковые организмы с помощью секвенирования следующего поколения с пищей, или это настоящие комменсальные организмы, которые колонизируются и размножаются в кишечнике?

Они сравнили последовательность пищевых гранул, в котором были грибки, и содержимое тощей кишки мышей, чтобы показать, что грибы тощей кишки были настоящими комменсальными колонизаторами.

Таким образом, эта учеба, во главе с Уиллисом - и соавтором-корреспондентом Жозефом Пьером, Кандидат наук., и соавторы Тахлия С. Мимс и Кусай Аль Абдалла, Кандидат наук., из Центра медицинских наук Университета Теннесси, Мемфис, Теннесси - показал, что вариации в относительной численности и составе микобиома кишечника коррелируют с ключевыми особенностями метаболизма хозяина.

Это закладывает основу для понимания сложных межкорпоративных взаимодействий между бактериями и грибами и того, как они вместе формируются. и потенциально способствовать, гомеостаз хозяина.

<цитата>

Наши результаты подчеркивают потенциальную важность микобиома кишечника для здоровья, и они имеют значение для человеческих и экспериментальных исследований метаболизма. Значение для исследований микробиома человека, которые часто исследуют только бактерии и отбирают только фекальные сообщества, заключается в том, что микобиом может оказывать неоценимое влияние на результаты, связанные с микробиомом ».

Жозеф Пьер, Кандидат наук, Соавтор-корреспондент исследования, Университет Алабамы в Бирмингеме

Исследование в основном проводилось в Центре медицинских наук Университета Теннесси. где Уиллис был доцентом до прихода в отделение неонатологии педиатрического отделения UAB прошлым летом.

Трансляционные исследования в лаборатории Willis Lung Lab в UAB направлены на то, чтобы понять, как такие комменсальные грибы влияют на физиологию и болезни новорожденных, главным образом путем исследования оси кишечник-легкие при бронхолегочной дисплазии, заболевание легких недоношенных новорожденных.

Исследование в Биология коммуникации с использованием взрослых животных, Уиллис говорит, помог разработать модели для текущих исследований на новорожденных животных.

• Апоптоз - важный медиатор патогенеза коронавирусной инфекции животных.
• Восемь признаков воздействия окружающей среды, способствующего развитию болезней