Tarmmikrobiom och IBD - kopplingen kanske i kosten säger studie

En ny studie har visat avgörande bevis för att inflammatorisk tarmsjukdom eller IBD är nära förknippad med tarmmikrobiell miljö som kan ändras med receptbelagd kost. Mikrobiomet i människans tarm är en samling av friska och hjälpsamma bakterier som hjälper till i flera funktioner i kroppen, inklusive utveckling och upprätthållande av immunitet. Kost och flera andra faktorer som regelbundet intag av läkemedel påverkar tarmmikrobiomets hälsa. Forskare från University of Pennsylvania tittade på kostföreningen, tarmmikrobiom och IBD. Deras papper med titeln, "Kostinducerad remission vid kronisk enteropati är associerad med förändrad mikrobiell samhällsstruktur och syntes av sekundära gallsyror, ”Publicerades i tidningen Mikrobiom .

Hundar och människor med IBD

Daniel Beiting, seniorförfattare till studien och biträdande professor i Penn's School of Veterinary Medicine, i ett uttalande, ”Bakterierna i tarmen är kända för att vara en riktigt viktig faktor för att tippa vågen mot sjukdom. Och den miljöfaktor som verkar bidra mest till snabba förändringar i mikrobiomet är vad du äter. Med tanke på att hundars mikrobiomer är extremt lika dem hos människor, vi tyckte att det här var en spännande modell att fråga, "Kan kosten påverka denna sjukdom genom en påverkan på mikrobiomet?" För att ta itu med denna hypotes studerade de hundar med hund kronisk enteropati (CE), som ledde till Crohns sjukdom liknande funktioner hos hundarna inklusive diarré, kräkningar, aptitlöshet, viktminskning, tarminflammation som hela tiden kom tillbaka etc.

Spårhundar på receptbelagd diet för en tarmsjukdom, forskare fann att de som svarade väl delade en uppsättning ändringar av deras mikrobiom. (Bild:Penn Vet)

Studera design

Forskarna skrev att deras var en prospektiv studie som tittade på "16S rRNA -genamplikon -sekvensering, metagenomisk sekvensering ”eller genetisk sekvensering av bakterierna i avföringen, ”Metabolomisk profilering” eller tittar på de metaboliska slutprodukterna i hundens avföring och klinisk övervakning av hundarna. De tittade också på tillväxten av bakterierna i laboratoriet och deras effekter på mössmodellerna av IBD.

Teamet tittade på effekten av en skräddarsydd kost eller "hydrolyserad proteindiet" och tarmmikrobiomet. De studerade 29 hundar med CE vid Penn Vet's Ryan Veterinary Hospital som genomgick behandling för IBD med mediciner samt receptbelagda dieter. De jämförde resultaten med 24 friska kontrollhundar också för att undvika fördomar. Pallprover av hundarna samlades in och analyserades för metaboliska produkter såväl som för tarmmikrober. Mikroberna bestämde med hjälp av avancerade genetiska tester för mikrobe -DNA i hundpallen. Enligt Beiting, att samla in information om mikroberna såväl som metaboliska produkter var ett steg riktat för att göra studien mer robust. Han sa, ”Det ger oss en funktionell avläsning av mikrobiomet. Det berättar inte bara vem som är där utan också vad de gör. ”

Studieresultat med hundar

De noterade att vissa dieter leder till specifika metaboliska slutprodukter hos hundarna som visade förbättring. De fann att 20 av de 29 hundarna med CE gick in i eftergift när de föreskrev en specifik diet. Dessa metaboliska produkter producerades endast av vissa tarmmikrober. Detta innebar att de föreningar som kallas sekundära gallsyror faktiskt orsakades av de friska tarmmikroberna som i sin tur orsakade förbättring av CE -symtomen.

De sekundära gallsyrorna som produceras av tarmmikroberna berodde faktiskt på metabolismen av gallhatten som dessa specifika mikrober förbrukar, skriver forskarna. Dessa vänliga bakterier de förklarar inkluderar Clostridium hiranonis. Teamet förklarade att dessa bakterier var högre bland avföringsproverna på hundar som visade eftergift från deras symtom. Skadliga bakterier ingår Escherichia coli och Clostridium perfringens som minskade i antal när kosten ändrades och hundarna gick i remission från sina symtom. Shuai Wang, en postdoc vid Penn Vet och studiens huvudförfattare förklarade att de sedan tog prover av dessa bakterier från hundar i remission före och efter att deras symtom förbättrades och odlade dem i laboratorierna. Wang sa, "Att ha dessa organismer gav oss möjlighet att testa vår hypotes om vad som faktiskt orsakar remission."

Laboratorieforskning på typ av bakterier i hundpallproverna

För att ytterligare bevisa sin poäng tog de sekundära gallsyror från hundarna i eftergift och använde dem på tillväxter av skadliga bakterier som t.ex. E coli och C prefringens . Dessa sekundära gallsyror hämmade framgångsrikt tillväxten av skadliga bakterier i laboratorierna som teamet förklarade. Detta bevisade att de sekundära gallsyrorna från de vänliga bakterierna bidrog till att minska skadliga bakterier.

Labforskning på möss med IBD

Teamet replikerade också sina fynd bland labbmöss för att bevisa sin hypotes. De tog de goda bakterierna C. hiranonis från hundarna i remission och introducerade dem i möss med IBD -liknande störningar. Wang förklarade, "Vi observerade en stabilisering av sekundära gallsyranivåer och minskad inflammation." Beiting tillagd, ”Detta gjorde att vi kunde visa att sekundära gallsyror och C. hiranonis inte bara är biomarkörer för eftergift ... de kan faktiskt påverka förändringar. Gallsyror kan blockera tillväxten av patogener, och C. hiranonis kan förbättra tarmhälsan hos möss. ”

Studie på människor med IBD

Som ett ytterligare bevis på människor undersökte teamet data från barn med Crohns sjukdom som förskrivits en flytande enteral kost. Dessa barn i eftergift hade mer av Clostridium scindens bakterier i avföringen jämfört med dem som inte är i remission, noterade de. C scindens , laget skrev att det är en annan bakterieart som kan producera sekundära gallsyror. Robert N. Baldassano, medförfattare och pediatrisk gastroenterolog vid Children's Hospital i Philadelphia sa:”Liknande miljöexponeringar för hundar och barn gör hundens IBD -modell till en utmärkt modell för pediatrisk inflammatorisk tarmsjukdom. Denna studie har kraftigt förbättrat vår kunskap om pediatrisk IBD och kommer att leda till nya terapier för barn som lider av denna sjukdom. ”

Slutsatser

Författarna drog slutsatsen, "Dessa data visar att remission inducerad av en terapeutisk hydrolyserad proteindiet är kopplad till förbättrad mikrobiota -struktur vid kronisk inflammatorisk enteropati hos hundar, märkt av minskad relativ förekomst av patobionter och ökat överflöd av en sekundär gallsyraproducent ( C. hiranonis ). ” De skrev, "Mining av offentliga data från kostterapi vid human Crohns sjukdom hos barn visade liknande resultat, stödja en modell genom vilken kostinterventioner leder till eftergift. ” De avslutade med att säga, ”Dessa resultat motiverar ytterligare undersökningar i andra djurmodeller och människostudier och utgör ett viktigt första steg för att upprätta en ram för utvärdering av kostinterventioners effekt, vilket kan hjälpa till att styra den rationella utformningen av mer effektiva terapeutiska dieter. ”

• Långvarig antibiotikaanvändning i preemier främjar läkemedelsresistenta tarmbakterier
• Ny forskning undersöker nyttan av näringstillskott hos personer med psykiska störningar