Mössstudie visar att tarmmykobiom påverkar metabolismen av bearbetad kost

Studier av mikrobiomet i människans tarm fokuserar främst på bakterier. Andra mikrober som också finns i tarmen - virus, protister, archaea, och svampar - har i stort sett förbises.

Ny forskning på möss pekar nu på en viktig roll för svampar i tarmen - mögel- och jästgrupperna som kallas mykobiomet - det är det aktiva gränssnittet mellan värden och deras kost.

"Vi visade att tarmmykobiomet hos friska möss formades av miljön, inklusive kost, och att det signifikant korrelerade med metaboliska resultat, "sa Kent Willis, M.D., en biträdande professor vid University of Alabama i Birmingham och motsvarande författare till studien, publicerad i tidningen Kommunikationsbiologi .

"Våra resultat stöder en roll för tarmmykobiomet vid värdmetabolisk anpassning, och dessa resultat har viktiga konsekvenser när det gäller utformningen av mikrobiomstudier och reproducerbarheten av experimentella studier av värdmetabolism. "

Willis och kollegor tittade på svampar i jejunum i tunntarmen, platsen för den mest varierade svamppopulationen i musens tarm.

De fann att exponering för en bearbetad kost, som är representativ för en typisk västerländsk kost rik på renade kolhydrater, ledde till ihållande skillnader i svampsamhällen som signifikant förknippade med differentiell deponering av kroppsmassa hos hanmöss, jämfört med möss som fick en standardiserad kost.

Forskarna fann att fettavlagring i levern, transkriptionell anpassning av metaboliskt aktiva vävnader och serummetaboliska biomarkörnivåer var alla kopplade till förändringar i svampgemenskapens mångfald och sammansättning.

Variationer av svampar från två släkter - Thermomyces och Saccharomyces - var de starkast förknippade med metabolisk störning och viktökning.

Studien hade en genial utgångspunkt. Forskarna skaffade genetiskt identiska möss från fyra olika djurförsäljare. Det är känt att tarmbakteriesamhällen varierar markant av säljaren.

Liknande, forskarna fann dramatiskt olika variationer hos leverantören för jejunum mycobiomes, mätt genom sekvensering av internt transkriberat distans -rRNA.

Vid baslinjen, möss från en av leverantörerna hade fem unika svampsläkter, och möss från de tre andra leverantörerna hade tre, två och en unik släkt, respektive.

De tittade också på interkingdom gemenskapens sammansättning - vilket betyder bakterier såväl som svampar - och fann stora bakteriella gemenskapsskillnader i utgångsläget.

Från denna första svamp- och bakteriella mångfald, de mätte sedan effekterna av tid och skillnader i kost - standardiserad chow kontra den mycket bearbetade kosten - på svamp- och bakteriesamhällets sammansättning.

Forskarna tog också upp en grundläggande fråga:Upptäcks svamporganismerna av nästa generations sekvensering som kommer från kosten, eller är de sanna kommensala organismer som koloniserar och replikerar i tarmen?

De jämförde sekvensering av matpellets, som innehöll några svampar, och innehållet i mus -jejunum för att visa jejunum -svamparna var sanna kommensala kolonisatorer.

Således, den här studien, ledd av Willis-och med-motsvarande författare Joseph Pierre, Ph.D., och medförfattare Tahliyah S. Mims och Qusai Al Abdallah, Ph.D., från University of Tennessee Health Science Center, Memphis, Tennessee - visade att variationer i det relativa överflödet och sammansättningen av tarmmykobiomet korrelerar med viktiga egenskaper hos värdmetabolismen.

Detta lägger en grund för att förstå de komplexa interkingdom -interaktionerna mellan bakterier och svampar och hur de båda formar tillsammans, och eventuellt bidra till, värd homeostas.

Våra resultat belyser tarmmykobiomets potentiella betydelse för hälsan, och de har konsekvenser för mänskliga och experimentella metaboliska studier. Implikationen för humana mikrobiomstudier, som ofta undersöker endast bakterier och bara provar avföringssamhällen, är att mykobiomet kan ha ovärderade effekter på mikrobiomassocierade resultat. "

Joseph Pierre, Doktorsexamen, Studera medmotsvarande författare, University of Alabama i Birmingham

Forskningen gjordes mestadels vid University of Tennessee Health Science Center, där Willis var biträdande professor innan han började på avdelningen för neonatologi vid UAB Department of Pediatrics i somras.

Translationsforskningen i Willis Lung Lab vid UAB försöker förstå hur sådana kommensala svampar påverkar nyfödd fysiologi och sjukdom, främst genom att utforska tarm-lungaxeln vid bronkopulmonell dysplasi, en lungsjukdom hos för tidigt födda.

Studien i Kommunikationsbiologi använder vuxna djur, Willis säger, hjälpt till att utveckla modeller för pågående forskning om nyfödda djur.

• Apoptos är en viktig förmedlare av patogenes vid djurinfektion med coronavirus
• Åtta kännetecken för miljöexponeringar som bidrar till sjukdom