Добавки олигосахаридов грудного молока могут помочь улучшить здоровье кишечника у взрослых

Добавки олигосахаридов человеческого молока (ОПЗ), сахара, содержащиеся в грудном молоке, может помочь улучшить здоровье кишечника взрослых, согласно новому исследованию, проведенному в Quadram Institute.

Используя передовую технологию «кишки на чипе», они показали, что продукты ферментации ОПЗ делают слизистую оболочку кишечника менее «протекающей». Неплотный кишечный барьер был связан с такими заболеваниями кишечника, как глютеновая болезнь, Болезнь Крона, синдром раздраженного кишечника, а также ряд состояний, влияющих на остальные части тела.

Это исследование предоставляет научные доказательства того, что ОПЗ могут использоваться для разработки стратегий борьбы с этими состояниями и улучшения здоровья кишечника у взрослых.

Олигосахариды грудного молока (HMO) представляют собой сложные неперевариваемые сахара, естественно присутствующие в грудном молоке. Они особенно интересны своим количеством и структурным разнообразием. что лежит в основе множества полезных преимуществ для здоровья младенцев.

Они хорошо известны своим пребиотическим действием на младенцев, где они служат пищей для кишечных бактерий, особенно бифидобактерии. Преобладание этих кишечных бактерий в кишечнике обеспечивает здоровую кишечную микробиоту и снижает риск опасных кишечных инфекций у младенцев.

Помимо продемонстрированной полезной роли в здоровье младенцев, недавнее клиническое испытание показало, что две конкретные ОПЗ, 2'-O-фукозиллактоза (2'FL) и / или лакто-N-неотетраоза (LNnT), безопасны и хорошо переносятся взрослыми и являются модуляторами микробиоты кишечника взрослых с увеличением количества бифидобактерий.

Это говорит о том, что добавление ОПЗ может быть ценной стратегией для улучшения здоровья взрослых. Тем не мение, Влияние ОПЗ на барьерную функцию кишечника в значительной степени недостаточно изучено.

Чтобы решить эту проблему, было установлено сотрудничество между Институтом Квадрам, центр исследований в области пищевых продуктов и здоровья в Норвичском исследовательском парке, СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО, и Glycom, Датская биотехнологическая компания и ведущий мировой поставщик ОПЗ.

Их исследование, опубликовано в журнале Питательные вещества , частично финансировался Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC).

Имитатор кишечной микробной экосистемы человека (SHIME®) был использован для определения влияния ОПЗ на состав и функцию микробиоты кишечника взрослых.

Эти эксперименты проводились в ProDigest, дочерняя компания Центра микробной экологии и технологий (CMET), расположен в Гентском университете в Бельгии.

Результаты показали, что ферментация 2'FL, LNnT и их комбинации привели к увеличению количества бифидобактерий, сопровождается увеличением короткоцепочечных жирных кислот.

Группа профессора Натали Джуге из Института Квадрам затем использовала продукты этой ферментации для изучения влияния ферментированных HMO на барьерную функцию кишечных линий клеточных линий и передовых моделей «кишечник на чипе».

Клетки Caco2 - это линия клеток, первоначально полученных из кишечника человека и широко используемых в исследованиях. их расположение в один слой является установленной моделью для изучения кишечника и его проницаемости.

Значительное снижение проницаемости наблюдалось при использовании монослоев клеток Caco2 с ферментированными HMO, сопровождается увеличением количества специфических белков, которые, как известно, помогают поддерживать целостность барьера, белки плотных контактов и цитокины.

Хотя эти результаты многообещающие, они все еще нуждаются в воплощении в исследования на людях, но изучение взаимодействий на клеточном уровне внутри кишечника очень сложно.

Чтобы оценить перевод результатов на людей, команда использовала передовые модели толстой кишки человека in vitro, разработанные Emulate Inc., биотехнологическая компания из Бостона, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. Они специализируются на технологии «органы на кристалле» - технологии на основе клеток человека, которая воссоздает функции на уровне органов для моделирования органов в здоровом и больном состоянии.

Intestine-Chip - это микропроцессорная платформа, позволяющая совместно культивировать клетки эпителия, составляющие слизистую оболочку кишечника, с тканеспецифичными эндотелиальными клетками микрососудов в микрофлюидных условиях. Эта методология, впервые разработанная Emulate, воссоздает клеточную микросреду, включая интерфейсы ткань-ткань, медиа поток, и механические силы, такие как поток и растяжение.

Через аккаунт BBSRC Flexible Talent Mobility Account, предоставленный доктору Тане Сулигой из Juge Lab, в Институте Квадрам была создана система «кишечник на чипе» для поддержки трансляционных исследований кишечника.

В сотрудничестве с Биорепозиторием Норвичского исследовательского парка (NRP) и Университетской больницей Норфолка и Норвича (NNUH), биопсия кишечника человека у здоровых, согласные взрослые были использованы для создания органоидов. Органоиды - это самоорганизующиеся кластеры клеток, которые растут для воспроизведения тканей органов - в данном случае проксимальных, поперечные и дистальные отделы толстой кишки.

Затем их высевали на чипы для получения чипов кишечника толстой кишки, которые культивировали в микрожидкостных условиях для воссоздания структуры и функции кишечного эпителия. Используя эту систему, они показали значительное увеличение определенных белков плотных контактов во всех трех кишечниках на чипах после обработки ферментированным 2-'FL.

Взяты вместе, эти данные показали, что помимо поддержки роста бифидобактерий и здоровой микробиоты, ОПЗ обладают способностью регулировать иммунную функцию и кишечный барьер, поддержка потенциала ОПЗ для улучшения здоровья взрослых.

<цитата>

ОПЗ используются для улучшения здоровья младенцев, в качестве добавок к молочным смесям, но эта работа показывает потенциальное применение для взрослых, особенно для людей с заболеваниями, связанными с повышенной кишечной проницаемостью, такие как IBS.

Требуются дополнительные исследования, особенно у людей с заболеванием, которое мы хотим лечить, но это исследование также подчеркивает потенциал платформы «кишечник на чипе» как физиологической модели, на основе биопсии человека, чтобы получить механистическое понимание барьерной функции кишечника ".

Натали Джуге, Proffesor, Квадрам институт

• Генетик РУДН нашел бифидобактериальный белок, способный уменьшить воспаление при COVID-19
• Исследование показывает недостаток знаний о колоноскопии среди пациентов из группы высокого риска.