Tarmmikrober kan förändra åldringsprocessen,

undersökningsfynd Ett internationellt forskargrupp ledd av Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) har funnit att mikroorganismer som lever i tarmen kan förändra åldringsprocessen, vilket kan leda till utveckling av livsmedelsbaserad behandling för att sakta ner den.

Alla levande organismer, inklusive människor, samexistera med en myriad av mikrobiella arter som lever i och på dem, och forskning som genomförts under de senaste 20 åren har fastställt deras viktiga roll inom näring, fysiologi, ämnesomsättning och beteende.

Med hjälp av möss, teamet som leds av professor Sven Pettersson från NTU Lee Kong Chian School of Medicine, transplanterade tarmmikrober från gamla möss (24 månader gamla) till unga, bakteriefria möss (6 veckor gamla). Efter åtta veckor, de unga mössen hade ökad tarmtillväxt och produktion av neuroner i hjärnan, känd som neurogenes.

Teamet visade att den ökade neurogenesen berodde på en berikning av tarmmikrober som producerar en specifik kortkedjig fettsyra, kallas butyrat.

Butyrat produceras genom mikrobiell jäsning av kostfibrer i nedre tarmkanalen och stimulerar produktionen av ett långlivat hormon som kallas FGF21, som spelar en viktig roll för att reglera kroppens energi och ämnesomsättning. När vi åldras, butyratproduktionen minskar.

Forskarna visade sedan att att ge butyrat på egen hand till de unga bakteriefria mössen hade samma vuxna neurogeneseffekter.

Studien publicerades i Science translationell medicin igår (13 november), och genomfördes av forskare från Singapore, STORBRITANNIEN, och Australien.

Vi har funnit att mikrober som samlats in från en gammal mus har kapacitet att stödja neural tillväxt hos en yngre mus. Detta är en överraskande och mycket intressant observation, särskilt eftersom vi kan efterlikna den neurostimulerande effekten genom att använda enbart butyrat.

Dessa resultat kommer att leda till att vi undersöker om butyrat kan stödja reparation och ombyggnad i situationer som stroke, ryggmärgsskada och för att dämpa påskyndat åldrande och kognitiv nedgång ".

Professor Sven Pettersson, NTU Lee Kong Chian School of Medicine

Hur tarmmikrober påverkar matsmältningssystemet

Teamet undersökte också effekterna av tarmmikrotransplantationer från gamla till unga möss på matsmältningssystemets funktioner.

Med ålder, tunntarmscellernas livskraft minskar, och detta är förknippat med minskad slemproduktion som gör tarmceller mer sårbara för skador och celldöd.

Dock, tillsatsen av butyrat hjälper till att bättre reglera tarmbarriärfunktionen och minska risken för inflammation.

Teamet fann att möss som fick mikrober från den gamla givaren fick ökningar i längden och bredden på tarmvilli - tunntarmens vägg. Dessutom, både tunntarmen och tjocktarmen var längre hos de gamla mössen än de unga bakteriefria mössen.

Upptäckten visar att tarmmikrober kan kompensera och stödja en åldrande kropp genom positiv stimulering.

Detta pekar på en ny potentiell metod för att hantera de negativa effekterna av åldrande genom att imitera berikning och aktivering av butyrat.

"Vi kan tänka oss framtida mänskliga studier där vi skulle testa förmågan hos livsmedelsprodukter med butyrat för att stödja hälsosamt åldrande och vuxenneurogenes, sade prof Pettersson.

"I Singapore, med sin starka matkultur, utforska användningen av mat för att '' läka '' oss själva, skulle vara ett spännande nästa steg, och resultaten kan vara viktiga i Singapores strävan att stödja hälsosamt åldrande för deras silvergenerering ".

Gruppledare Dr Dario Riccardo Valenzano vid Max Planck Institute for Biology of Aging i Tyskland, som inte var inblandad i studien, sa att upptäckten är en milstolpe i forskning om mikrobiom.

"Dessa resultat är spännande och väcker flera nya öppna frågor för både åldringsbiologi och mikrobiomforskning, inklusive om det finns ett aktivt förvärv av butyratproducerande mikrober under mössens liv och om extrem åldrande leder till förlust av denna grundläggande mikrobiella gemenskap, som eventuellt kan vara ansvarig för dysbios och åldersrelaterade dysfunktioner, " han lade till.

Professor Brian Kennedy, Direktör för Center for Healthy Aging vid National University of Singapore, som gav en oberoende uppfattning, sa, "Det är spännande att mikrobiomet hos ett äldre djur kan främja ungdomliga fenotyper hos en ung mottagare. Detta tyder på att mikrobioten med åldrande har modifierats för att kompensera för värdens ackumulerade underskott och leder till frågan om mikrobiomen från en unga djur skulle ha större eller mindre effekter på en ung värd. Fynden fortsätter vår förståelse av förhållandet mellan mikrobiomet och dess värd under åldrandet och sätter scenen för utvecklingen av mikrobiomrelaterade insatser för att främja hälsosam livslängd. "

Studien bygger på prof Petterssons tidigare studier om hur transplantation av tarmmikrober från friska möss kan återställa muskeltillväxt och fungera hos bakteriefria möss med muskelatrofi, vilket är förlusten av skelettmuskelmassa.

• Forskare utvärderar potentialen för FMT,
• Forskning visar hur bakterier i samband med Crohns sjukdom tolererar antibiotika