OlgaReukova | Shutterstock
"Za dolgo časa, vemo, da antibiotiki vplivajo na mikrobiom, «Pravi avtor študije Peter Belenky. "Vedeli smo tudi, da prehrana vpliva na mikrobiom. To je prvi dokument, ki združuje ti dve dejstvi. "
Belenky pravi, da je cilj njegovega laboratorija identificirati nove načine za zaščito mikrobioma, ki lahko ublažijo nekatere najhujše stranske učinke antibiotikov.
Črevesni mikrobiom je sestavljen iz bilijonov bakterij, ki koristijo gostitelju. Pomagajo pri razgradnji prehranskih vlaknin in vzdržujejo splošno zdravje črevesja, saj s škodljivimi bakterijami tekmujejo za vire, ki bi bili bistveni za njihovo preživetje, kot so hranila in prostor.
Čeprav antibiotiki rešujejo življenja neštetim ljudem, ki so okuženi s škodljivimi bakterijami, ta zdravila lahko motijo tudi to skupnost koristnih bakterij, ki živijo v človeškem črevesju. To, po vrsti, lahko povzroči druge življenjsko nevarne okužbe.
Belenky, ki je profesor mikrobiologije in imunologije pri Brownu, je preučeval učinek antibiotikov na črevesje in iskal načine za preprečevanje neravnovesja v mikrobiomu, ki lahko vodi do potencialno smrtno nevarnih okužb, kot je C. difficile .
"Čeprav antibiotiki motijo strukturo črevesne mikrobiote, dejavniki, ki modulirajo te motnje, so slabo razumljeni, «Piše ekipa.
Kot so nedavno poročali v reviji Celični metabolizem , Belenky in sodelavci so zdaj dokazali, da so antibiotiki, ki so jih uporabljali, motili sestavo in presnovno sposobnost mikrobioma mišjega črevesja, te motnje bi lahko tudi poslabšali ali zmanjšali s spremembami v prehrani živali.
Belenky in sodelavci so že vedeli, da je bakterijski metabolizem pomemben regulator občutljivosti na antibiotike in vitro in verjetno igra pomembno vlogo pri gostitelju. Uporabili so metagenomski in metatranskriptomski pristop za raziskovanje povezav med taksonomskimi in transkripcijskimi odzivi, ki jih povzročajo antibiotiki, v mišjem mikrobiomu.
Za študij, vodilni avtor Damien Cabral in sodelavci so tri skupine miši zdravili z različnimi antibiotiki, in sicer amoksicilin, ciprofloksacin ali doksiciklin. Nato so začrtali, kako se je sestava črevesnih mikrobiomov živali spremenila in kako so se bakterije po zdravljenju prilagodile na presnovni ravni.
Amoksicilin, antibiotik, ki se običajno uporablja za zdravljenje vnetja grla in ušesa, znatno zmanjšala raven bakterij v črevesju in spremenila tudi gene, ki jih uporabljajo preostale bakterije. Ciprofloksacin (pogosto za zdravljenje okužb sečil) in doksiciklin (običajno za zdravljenje okužb sinusov), spremenila tudi črevesni mikrobiom, čeprav so bile te spremembe manj izrazite.
Ekipa je ugotovila, da so antibiotiki bistveno spremenili izražanje ključnih presnovnih poti na ravni celotne skupnosti in posameznih vrst.
Predvsem, ena vrsta koristnih bakterij, Bacteroides thetaiotaomicron , razcvet kot odgovor na zdravljenje z amoksicilinom. Ta uporaba polisaharidov, reguliranih z bakterijami, pomaga pri prebavi vlaknin, sprememba, za katero se zdi, da lahko cveti v spremenjenem ekosistemu in nekako zaščiti pred antibiotikom, pravi Belenky.
Na splošno, bakterije so znižale uporabo genov, vključenih v normalne rastne procese, kot je proizvodnja novih beljakovin in DNK. Prav tako so povečali uporabo genov, ki so bistveni za odpornost na stres
Zanimivo je, Raziskovalci so ugotovili, da dodajanje glukoze v prehrano živali - ki ima običajno nizko vsebnost preprostih sladkorjev in veliko vlaknin - poveča občutljivost za B. thetaiotaomicron na amoksicilin.
" In vitro , ugotovili smo, da je občutljivost te bakterije na amoksicilin povečala glukoza, zmanjšala pa polisaharidi, «Piše ekipa.
To nakazuje, da lahko prehrana prinese nekaj koristnih učinkov, ki lahko zaščitijo črevesne bakterije pred škodljivimi učinki uporabe antibiotikov.
Belenky pravi, ugotovitve predstavljajo korak k pomoči ljudem, da bolje prenašajo zdravljenje z antibiotiki:
Zdravniki zdaj vedo, da ima lahko vsak recept na antibiotik nekaj zelo škodljivih zdravstvenih posledic, povezanih z mikrobiomi, vendar nimajo zanesljivih orodij za zaščito te kritične skupnosti, hkrati pa zdravijo tudi smrtonosne okužbe. "
Vendar pa "Zdaj, ko vemo, da je prehrana pomembna za občutljivost bakterij na antibiotike, lahko postavimo nova vprašanja o tem, katera hranila vplivajo, in ugotovimo, ali lahko predvidimo vpliv različnih diet, " on reče.
Belenky je opozoril, da je študija obravnavala samo glodavce, o medsebojnem delovanju prehrane gostitelja pa se je treba še veliko naučiti, presnovo mikrobiomov in dovzetnost za antibiotike.
Belenky in ekipa trenutno preiskujeta, kako lahko različne vrste prehranskih vlaken vplivajo na to, kako se mikrobiom spremeni po zdravljenju z antibiotiki, pa tudi, kako lahko sladkorna bolezen vpliva na presnovno okolje mikrobioma in občutljivost na antibiotike.