Инновационная технология отслеживает питательные вещества грудного молока в микробиоме кишечника младенца

Новое исследование на мышах помогает объяснить, почему микробиомы кишечника детей, вскармливаемых грудью, могут сильно отличаться от микробиомов кишечника детей, вскармливаемых смесью.

Изучение, «Диетический сфинганин селективно усваивается членами микробиома кишечника млекопитающих, "была опубликована в июле в Журнал липидных исследований.

Сфинганин из молока Лаборатория Джонсона / Предоставлено. Новая методика позволяет исследователям отслеживать определенные питательные вещества по мере того, как они поглощаются кишечными микробами в пищеварительном тракте мыши. На изображении показаны определенные микробы (красный цвет), принимающие питательное вещество, обычное в материнском молоке, под названием сфинганин; синие микробы его не поглотили.

В документе описывается инновационная методика, разработанная в Корнелле, для отслеживания судьбы метаболитов - питательных веществ, образующихся или необходимых для метаболизма, - через пищеварительный тракт мыши и определения того, как они взаимодействуют с конкретными кишечными микробами.

«Мы думаем, что эти методы можно распространить на множество различных систем микробиома, "сказала старший автор Элизабет Джонсон, доцент кафедры диетологии Колледжа сельского хозяйства и естественных наук. Она отметила, что исследователи, изучающие влияние диеты с высоким и низким содержанием жиров, или кето-диета, может использовать эту технику для отслеживания метаболитов.

Методология может показать, как определенные метаболиты способствуют развитию определенных бактерий. Это может позволить диетологам предписывать пациентам есть продукты, содержащие определенные метаболиты, чтобы намеренно изменить состав их микробиомов. - сказал Джонсон.

Грудное молоко и многие другие продукты содержат класс липидных метаболитов, называемых сфинголипидами. Предыдущие исследования показали, что эти метаболиты помогают формировать микробиом младенца, но не было известно, действительно ли они взаимодействуют с микробиомом.

Исследование выявило два типа кишечных микробов:Bacteroides и Bifidobacterium, которые используют сфинголипиды для собственного метаболизма.

Хотя о конкретной роли кишечных микробов в здоровье человека известно очень мало, Бактероиды имеют как положительные, так и отрицательные эффекты, в зависимости от контекста. Обычно они связаны с микробиомами здоровых младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Бифидобактерии, впервые показано в этом исследовании, чтобы обрабатывать диетические сфинголипиды, считаются типичными полезными бактериями, составляют до 95% микробиома грудного ребенка.

Они также являются очень популярными пробиотиками, отпускаемыми без рецепта.

<цитата>

Наша лаборатория очень заинтересована в том, как диета взаимодействует с микробиомом, чтобы действительно понять, как лучше всего ее изменить, чтобы оказать положительное влияние на здоровье. В этом исследовании, мы смогли увидеть, что да, эти пищевые липиды, которые составляют большую часть рациона младенцев [на грудном вскармливании], довольно активно взаимодействуют с микробиомом кишечника ".

Элизабет Джонсон, Доцент кафедры диетологии, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни

Сфинголипиды происходят из трех основных источников:диета; бактерии, которые могут их продуцировать; и большинство тканей хозяина.

Джонсон, вместе с первым автором Мин-Тинг Ли, докторант, и Генри Ле, постдокторант, оба в лаборатории Джонсона, создали методику, специально предназначенную для отслеживания пищевых сфинголипидов, когда они проходят через кишечник мыши.

"Мы индивидуально синтезировали сфинголипид, который добавляли в рацион, - сказал Джонсон. - Он почти идентичен продуктам, полученным из грудного молока, но с небольшой химической меткой, чтобы мы могли отследить местоположение сфинголипида после его проглатывания мышами ».

Затем Ли использовал флуоресцентную метку, которая прикреплялась к клеткам или микробам, которые поглощали помеченный липид, так что любые бактерии, которые поглотили сфинголипиды, загорелись красным. Затем были выделены и проанализированы микробы из микробиомов мышей. Популяции с красными микробами были отделены от остальных, Затем они были генетически секвенированы для идентификации видов бактерий.

При дальнейшем исследовании, Ле смог идентифицировать метаболиты, которые производятся Bacteroides и Bifidobacterium при воздействии сфинголипидов с пищей. В настоящее время проводятся дальнейшие исследования, чтобы определить, полезны ли эти метаболиты, производимые микробами, для здоровья младенцев.

• Механизм старения собак и показатели памяти связаны с составом микробиома кишечника
• Уникальный профиль антител отличает людей с чувствительностью к глютену без целиакии