Att ändra ett ohälsosamt tarmmikrobiom kan avvärja kronisk sjukdom

Ny forskning på möss tyder på att "ombyggnad" av ett ohälsosamt mikrobiom till ett friskt kan avvärja kronisk sjukdom genom att förbättra kolesterol.

Forskare modulerade tillväxten av vissa bakterier för att göra ett ohälsosamt tarmmikrobiom till ett hälsosamt.

För mer forskningsbaserad information om mikrobiomet och hur det påverkar din hälsa, besök vårt dedikerade nav.

Med hjälp av peptider gjorde forskare ett ohälsosamt tarmmikrobiom till en hälsosam tarm som fungerade för att minska kolesterolet. Detta, säger de, kan hjälpa till att avvärja vissa sjukdomar.

De presenterade sina resultat vid American Chemical Society Fall 2019 National Meeting & Exposition, som ägde rum i San Diego, CA.

Forskarna undersökte en viss typ av molekyl och hur den interagerade med och förändrade tarmmikrobiomet.

Prof. M. Reza Ghadiri - från Scripps Research Institute i La Jolla, Kalifornien - och teamet kunde ändra tarmbakterier på ett sådant sätt att det positivt påverkade kolesterolnivåerna hos möss som specifikt uppföddes för att utveckla arteriell plack när de åt högt fett. diet.

Peptider och tarmmikrobiomet

Prof. Ghadiri och kollegor använde möss som var kända som LDL-receptornockout-möss, vilket är guldstandarden när man studerar statiner. Dessa är läkemedel som sänker kolesterolet hos människor.

Molekylerna som forskarna använde var peptider som kallades självmonterande cykliska D, L-alfa-peptider, som professor Ghadiri utvecklade i ett laboratorium för att döda skadliga bakterier.

Peptider är byggstenarna för proteiner, men självmonterande cykliska D, L-alfa-peptider förekommer inte någonstans i naturen. Forskarna utvecklade dem också för att specifikt interagera på vissa sätt med olika typer av bakterier.

”Vår hypotes var att i stället för att döda bakterier, om vi selektivt skulle kunna modulera tillväxten av vissa bakteriearter i tarmmikrobiomet med våra peptider, skulle mer fördelaktiga bakterier växa för att fylla nischen, och tarmen skulle” ombyggas ”till en [ heathy] tarm, säger professor Ghadiri.

"Vår teori," tillägger han, "var att [denna] process skulle förhindra uppkomsten eller utvecklingen av vissa kroniska sjukdomar."

Bra resultat från peptider trots diet

För att skapa lämpliga peptider utvecklade forskarna en massscreeningsanalys och valde de två bästa peptiderna efter att ha testat dem med en representativ musmikrobiom i laboratoriet.

Studien bestod av tre grupper av möss:

• En fick en diet med låg fetthalt.
• En fick en typisk västerländsk (hög fetthalt) diet.
• En fick en västerländsk diet i kombination med en av de två ovan angivna peptiderna.

Teamet sekvenserade tarmmikrobiomet från fekala prover från alla tre musgrupper före och efter dietinterventionen. De undersökte också sina artärer för plack och uppmätta molekyler som kan påverka ämnesomsättningen, inflammation och immunsystemet.

Prof. Ghadiri och team fann att peptiderna gjorde en signifikant skillnad i mössens arteriella hälsa.

"Möss som matades den västerländska kosten med våra peptider hade en 50% minskning av det totala plasmakolesterolet och det fanns ingen signifikant plack i artärerna, jämfört [med] mössen som fick en västerländsk diet och inga peptider."

Professor M. Reza Ghadiri

”Vi såg också undertryckta nivåer av molekyler som ökar inflammation och återbalanserade nivåer av sjukdomsrelevanta metaboliter. Dessa möss liknade dem med en diet med låg fetthalt. ”

Potentiella tillämpningar hos människor

När det gäller de möjliga mekanismerna bakom resultaten förklarar professor Ghadiri att de kan bero på hur gener påverkar gallsyror, vilket då kan påverka metabolismen av kolesterol. Gener som påverkar åderförkalkning, som är en inflammatorisk process, kan också vara inblandade.

Även om denna studie involverade möss, kan det vara ett viktigt steg för att hjälpa till att förändra tarmmikrobiomet hos människor trots deras kost.

Denna studie, som tittade på vissa aspekter av hjärt-kärlsjukdom, belyste också förhållandet mellan kolesterol i blodet och utvecklingen av åderförkalkning.

"Det här är första gången någon har visat att det finns molekyler för att målmedvetet modernisera tarmmikrobiomet och förvandla en [ohälsosam] tarm till en mer [hälsosam]", konstaterar professor Ghadiri.

”Detta öppnar upp tydliga terapeutiska möjligheter. Vi kan sekvensera [tarmmikrobiomer] hos individer och så småningom utveckla terapier. ”

Professor M. Reza Ghadiri