То, что вы едите, может изменить то, как антибиотики влияют на кишечник

Новое исследование, проведенное учеными из Университета Брауна в Род-Айленде, показало, что диета может влиять на то, как лечение антибиотиками влияет на микробиом кишечника. Ученые изучили, как антибиотики изменяют кишечные бактерии у мышей, а затем выяснили, как диета может усугубить или смягчить эти изменения.

Ольга Реукова | Shutterstock

"Надолго, мы знаем, что антибиотики влияют на микробиом, - говорит автор исследования Петр Беленький. «Мы также знаем, что диета влияет на микробиом. Это первая статья, в которой сведены воедино эти два факта ».

Беленький говорит, что цель работы его лаборатории - выявить новые способы защиты микробиома, что может облегчить некоторые из наихудших побочных эффектов антибиотиков.

Микробиом кишечника

Микробиом кишечника состоит из триллионов бактерий, приносящих пользу хозяину. Они способствуют расщеплению пищевых волокон и поддерживают общее здоровье кишечника, конкурируя с вредными бактериями за ресурсы, необходимые для их выживания, такие как питательные вещества и пространство.

Хотя антибиотики спасают жизни бесчисленного количества людей, инфицированных вредными бактериями, эти препараты также могут разрушить это сообщество полезных бактерий, живущих в кишечнике человека. Этот, по очереди, может привести к другим опасным для жизни инфекциям.

Беленький, который является профессором микробиологии и иммунологии в Brown’s, изучает влияние антибиотиков на кишечник и ищет способы противодействовать дисбалансу в микробиоме, который может привести к потенциально опасным для жизни инфекциям, таким как C. difficile .

«Хотя антибиотики нарушают структуру микробиоты кишечника, факторы, которые модулируют эти возмущения, плохо изучены, »- пишет команда.

Снижение вредного воздействия антибиотиков с помощью диеты

Как недавно сообщалось в журнале Клеточный метаболизм , Беленький и его коллеги продемонстрировали, что, хотя антибиотики, которые они использовали, действительно нарушали состав и метаболическую способность микробиома кишечника мыши, это нарушение можно также усугубить или свести к минимуму, внося изменения в рацион животных.

Беленький и его коллеги уже знали, что метаболизм бактерий является важным регулятором чувствительности к антибиотикам. in vitro и, вероятно, играет важную роль в хозяине. Они применили метагеномный и метатранскриптомный подход для исследования ассоциаций между таксономическими и транскрипционными ответами, вызванными антибиотиками, в микробиоме мыши.

Для исследования, ведущий автор Дэмиен Кабрал и его коллеги лечили три группы мышей разными антибиотиками, а именно амоксициллин, ципрофлоксацин или доксициклин. Затем они составили схему, как изменился состав микробиомов кишечника животных и как бактерии адаптировались на метаболическом уровне после лечения.

Амоксициллин, антибиотик, обычно используемый для лечения ангины и ушных инфекций, значительно снизил уровень бактерий в кишечнике, а также изменил гены, которые используют остальные бактерии. Ципрофлоксацин (часто используется для лечения инфекций мочевыводящих путей) и доксициклин (обычно используется для лечения инфекций носовых пазух), также изменил микробиом кишечника, хотя эти изменения были менее выраженными.

Команда обнаружила, что антибиотики значительно изменили экспрессию ключевых метаболических путей на уровне всего сообщества и отдельных видов.

В частности, один вид полезных бактерий, Bacteroides thetaiotaomicron , процветала в ответ на лечение амоксициллином. Эта бактерия активировала использование полисахаридов, чтобы помочь перевариванию клетчатки, изменение, которое, кажется, позволяет ему расцвести в измененной экосистеме и каким-то образом защитить от антибиотика, - говорит Беленький.

В целом, бактерии подавляли использование генов, участвующих в нормальных процессах роста, таких как производство новых белков и ДНК. Они также активизировали использование генов, необходимых для устойчивости к стрессу.

Эффекты глюкозы (сахара) были очевидны

Интересно, исследователи обнаружили, что добавление глюкозы в рацион животных, обычно с низким содержанием простых сахаров и высоким содержанием клетчатки, повышает восприимчивость Б. thetaiotaomicron к амоксициллину.

« В пробирке , мы обнаружили, что чувствительность этой бактерии к амоксициллину повышалась глюкозой и снижалась полисахаридами, »- пишет команда.

Это говорит о том, что диета может обеспечить некоторые положительные эффекты, которые могут защитить кишечные бактерии от неблагоприятных последствий использования антибиотиков.

По словам Беленького, Результаты представляют собой шаг к тому, чтобы помочь людям лучше переносить лечение антибиотиками:

<цитата>

Теперь врачи знают, что каждый рецепт антибиотика может привести к очень пагубным последствиям для здоровья, связанным с микробиомом. но у них нет надежных инструментов для защиты этого важного сообщества, а также для лечения смертельных инфекций ».

Открытие новых возможностей

Тем не мение, «Теперь, когда мы знаем, что диета важна для восприимчивости бактерий к антибиотикам, мы можем задать новые вопросы о том, какие питательные вещества оказывают влияние, и посмотреть, сможем ли мы предсказать влияние различных диет, " он говорит.

Беленький предупредил, что в исследовании рассматривались только грызуны, и еще многое предстоит узнать о взаимодействии между рационом хозяина, метаболизм микробиома и восприимчивость к антибиотикам.

Беленький и его команда в настоящее время изучают, как различные типы пищевых волокон могут влиять на изменение микробиома после лечения антибиотиками. а также то, как диабет может повлиять на метаболическую среду микробиома и уязвимость к антибиотикам.

• Новые усилия по изучению газов в желудочно-кишечном тракте и их влияния на заболевания кишечника.
• Образцы вируса Западного Нила, обнаруженные в 10 милях друг от друга, поступили из разных мест,