Forskarna kommer att presentera sina resultat vid American Chemical Society (ACS) höst 2019 National Meeting &Exposition. ACS, världens största vetenskapliga samhälle, håller mötet här till och med torsdag. Den har mer än 9, 500 presentationer om ett brett spektrum av vetenskapliga ämnen.
Tarmmikrobiomet innehåller hundratals olika bakteriearter och är där den största koncentrationen av bakterier som lever i oss finns. Om vi alla åt en hälsosam kost, tränade och åldrades inte, vi skulle inte ha problem med vårt tarmmikrobiom och många sjukdomar. Men, det är inte så alla människor lever. Nuvarande metoder som syftar till att förbättra tarmmikrobiomens sammansättning har involverat prebiotika, probiotika eller läkemedelsbehandlingar. Vårt mål var att ta ett helt nytt tillvägagångssätt -; för att renovera mikrobiomet. "
M. Reza Ghadiri, Ph.D., ledare för studien
Nyckeln till forskningen är en klass av molekyler som kallas självmonterande cykliska D, L-a-peptider. De skapades i Ghadiris laboratorium ursprungligen för att döda patogena bakterier. Peptider är korta kedjor av aminosyror kopplade samman; de är byggstenarna för proteiner. Ghadiris peptider finns inte i naturen och har ett högst specifikt sätt för aktivitet och selektivitet mot olika bakteriearter.
"Vår hypotes var att istället för att döda bakterier, om vi selektivt kunde modulera tillväxten av vissa bakteriearter i tarmmikrobiomet med hjälp av våra peptider, mer fördelaktiga bakterier skulle växa för att fylla nischen, och tarmen skulle 'byggas om' till en hälsosam tarm, "Förklarar Ghadiri." Vår teori var att processen skulle förhindra uppkomsten eller utvecklingen av vissa kroniska sjukdomar. "
För att testa denna hypotes, Ghadiri valde hjärt -kärlsjukdom och använde en stam av möss som kallas LDL -receptor knockout -möss. "Dessa möss har fötts upp för att trivas på fettsnål kost, men när de matas med en kost med mycket mättat fett -; en så kallad västerländsk kost -; de utvecklar högt plasmakolesterol särskilt LDL eller "dålig" typ, "Förklarar Ghadiri." Inom 10 till 12 veckor, de utvecklar plack i artärerna som du skulle hitta hos patienter med åderförkalkning. "LDL -receptor knockout -möss är" guldstandarden "för att testa statins effektivitet, som ofta används för att minska kolesterolnivåerna.
För att hitta de bästa peptiderna att testa på musmodellen, laget utvecklade en massscreeningsanalys. Forskarna odlade ett representativt musmikrobiom i laboratoriet och testade sedan olika peptider med det. Ghadiri valde sedan ut två peptider som verkade vara de mest effektiva för ombyggnad av tarmmikrobiomet i ett tillstånd som liknade tarmmikrobiomet hos mössen på en fettsnål diet.
Den efterföljande studien inkluderade tre grupper av möss. En grupp fick en fettsnål kost, en annan grupp fick en västerländsk kost, och en tredje grupp matades med en västerländsk kost plus orala doser av den ena eller den andra av de två peptiderna. Från avföringsprover, forskarna sekvenserade tarmmikrobiomet från alla tre grupperna före och efter dosering. De mätte också nivåerna av molekyler som påverkar immunsystemet, inflammation och metabolism, och undersökte djurens artärer för plack.
"Möss som matade den västerländska kosten med våra peptider hade en 50% minskning av totalt plasmakolesterol. och det fanns ingen signifikant plack i artärerna, jämfört med mössen som fick en västerländsk kost och inga peptider, "Ghadiri säger." Vi såg också undertryckta nivåer av molekyler som ökar inflammation och återbalanserar nivåerna av sjukdomsrelevanta metaboliter. Dessa möss liknade dem med låg fetthalt. "
Mekanismerna genom vilka detta sker troligen involverar gener som påverkar gallsyror, som i sin tur påverkar metabolismen av kolesterol, liksom andra gener som påverkar inflammatoriska processer som åderförkalkning, Säger Ghadiri.
"Det här är första gången någon har visat att det finns molekyler för att avsiktligt renovera tarmmikrobiomet och göra en ohälsosam tarm till en hälsosammare, "säger han." Detta öppnar upp för tydliga terapeutiska möjligheter. Vi kan ordna individernas tarmar och så småningom utveckla terapier. "
Förlust av mikrobiom från antibiotikaanvändning påverkar svaret på influensavaccin
Varje levande person har biljoner mikrober som lever i mag -tarmkanalen, och mer än 400 bakteriearter i tarmen, mer än antalet celler i kroppen. Den normala tarmfloran är viktig för att upprätthålla e
Nyupptäckta stora fager suddar gränsen mellan liv och skada
En ny studie publicerad i tidskriften Natur visar att det finns bokstavligen hundratals virus som är tillräckligt stora för att konsumera bakterier, och med egenskaper som är typiska för en levande
Åtgärder för att förhindra överföring av SARS-CoV-2 genom avloppsvatten i fattiga regioner
Forskare världen över strävar efter att förstå hur coronavirus-sjukdomen 2019 (COVID-19) och den nya patogenen som orsakar det-allvarligt akut respiratoriskt syndrom coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-sprider
