Могучий Природный

Как пробиотики могут развиваться в организме

Новые исследования показывают, что пробиотики могут развиваться в организме и могут стать менее эффективными, а иногда даже вредными.

Исследователи, изучающие штамм Кишечная палочка (E. палочки) бактерии, продаваемые в Европе в качестве антидиарейного пробиотика, обнаружили, что ДНК бактерий изменилась, и у них появились новые возможности после жизни в кишечнике мышей в течение нескольких недель.

«Там нет микробов, которые были бы невосприимчивы к эволюции».

При некоторых условиях пробиотики даже включали своих хозяев и приобретали способность питаться защитным покрытием на кишечнике. Разрушение этого слоя было связано с синдромом раздраженного кишечника. Диеты мышей и состав их кишечного бактериального сообщества влияли на то, насколько пробиотик эволюционировал и каким образом.

Выводы, опубликованные в Сотовый Хозяин и Микробпредположить, что пробиотики не являются универсальной терапией. Пробиотик, который приносит облегчение одному человеку, может стать неэффективным или даже вредным для другого. Пробиотики были связаны с серьезными инфекциями у некоторых людей.

«Живые существа как лекарства»

«Если мы собираемся использовать живые существа в качестве лекарств, мы должны признать, что они адаптируются, а это значит, что то, что вы вкладываете в свое тело, не обязательно то, что будет там даже через пару часов», говорит старший автор Гаутам Дантас, профессор патологии и иммунологии, молекулярной микробиологии и биомедицинской инженерии в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

«Там нет микробов, которые были бы невосприимчивы к эволюции. Это не причина для того, чтобы не разрабатывать терапию на основе пробиотиков, но это причина для того, чтобы мы понимали, как они меняются и при каких условиях ».

Каждый человек имеет огромное сообщество бактерий, вирусов и грибков, известных как кишечный микробиом в пищеварительном тракте. Хорошо сбалансированный микробиом снабжает нас витаминами, помогает переваривать пищу, регулирует воспаление и контролирует болезнетворные микробы. Пробиотики в пищевых продуктах и ​​диетических добавках продаются как способы, позволяющие сохранить здоровые бактерии в изобилии и обеспечить нормальное пищеварение.

Они также находятся в разработке в качестве лечения серьезных заболеваний, таких как воспалительные заболевания кишечника; фенилкетонурия (ФКУ), нарушение обмена веществ, вызывающее неврологические нарушения; и некротический энтероколит, опасная для жизни кишечная инфекция, поражающая недоношенных детей. Как и любое другое лекарство, лечение на основе пробиотиков должно оказаться безопасным и эффективным, прежде чем FDA одобрит его для использования у людей. Но когда терапия является живым существом, которое может измениться после ее введения, доказательство безопасности и эффективности создает особые проблемы.

Бактерии из Первой мировой войны

Исследователи утверждают, что понимание принципов, управляющих эволюцией пищеварительного тракта, является ключевым шагом на пути к созданию безопасных и эффективных пробиотических препаратов. Дантас и его коллеги, в том числе первые авторы Аура Феррейро, аспирант, и Натан Крук, бывший научный сотрудник лаборатории Дантаса, обратились к пробиотику, известному как E. палочки Nissle 1917. Штамм был выделен более века назад от солдата Первой мировой войны, который остался невредимым от эпидемии тяжелой диарейной болезни, которая вызывала отвращение у его товарищей.

Чтобы изучить, как пробиотик реагирует на различные микробные сообщества, исследователи использовали мышей, которые содержали четыре вида кишечных микробиомов: у одной из них не было бактерий; другой с ограниченным набором бактерий, характерный для нездоровой кишки; нормальный микробиом; и нормальный микробиом после лечения антибиотиками.

Исследователи дали мышам пробиотик, а затем разнообразили еду, которую съели мыши, дав им либо мышиный корм, гранулы с высоким содержанием клетчатки, которые имитируют естественную мышиную диету; гранулы с высоким содержанием жира и сахара, предназначенные для моделирования типичных западных привычек питания; и западные пеллеты плюс клетчатка. Через пять недель исследователи получили бактерии из кишок мышей и проанализировали ДНК микробов.

«На здоровом фоне с большим разнообразием мы не уловили особой адаптации, возможно, потому что это тот самый фон, к которому привык Nissle», - говорит Феррейро. «Но вы должны помнить, что довольно часто мы не будем использовать пробиотики у людей со здоровым микробиомом. Мы будем использовать их у больных людей с нездоровым микробиомом с низким разнообразием. И это, похоже, условие, когда пробиотик, скорее всего, будет развиваться ».

Потенциальные хорошие новости

Дантас и его коллеги применили эти результаты для разработки потенциальной пробиотической терапии для ФКУ. Люди с ФКУ не способны расщеплять фенилаланин, строительный блок белка, содержащийся во многих продуктах питания. Высокие уровни фенилаланина вызывают повреждение мозга, поэтому люди с ФКУ должны строго придерживаться диеты с низким содержанием белка.

«Это возможность, а не проблема».

Исследователи вставили ген в Nissle, который дал бактериям способность разлагать фенилаланин в соединение, которое безопасно выводится с мочой. Затем они дали биоинженерные бактерии мышам, у которых не было способности метаболизировать фенилаланин. На следующий день уровни фенилаланина у некоторых мышей снизились вдвое.

Более того, исследователи не обнаружили существенных изменений в ДНК сконструированного штамма после одной недели лечения, предполагая, что Nissle может быть безопасным для использования в качестве основы для пробиотической терапии в течение коротких периодов времени.

Обнаружение того, что пробиотики развиваются и ведут себя по-разному у людей с разрозненными микробиомами и диетами, открывает возможности для персонализации пробиотической медицины.

«Эволюция - это данность. Все будет развиваться », - говорит Дантас. «Нам не нужно бояться этого. Мы можем использовать принципы эволюции, чтобы разработать лучшее терапевтическое средство, которое будет тщательно адаптировано к людям, которые в нем нуждаются. Это возможность, а не проблема ».

Поддержку в работе оказали Национальный институт здравоохранения, Национальный научный фонд, Фонд Кеннета Райна и стипендии в Вашингтонском университете в Сент-Луисе.

источник: Вашингтонский университет в Сент-Луисе

Книги по этой теме

Английский Африкаанс Arabic Китайский (упрощенное письмо) Китайский (традиционный) Dutch филиппинский French German хинди Indonesian Italian Japanese Korean Malay персидский Portuguese Русский Испанский суахили Swedish Thai Турецкий урду вьетнамский

ЗДОРОВЬЕ И ЗДОРОВЬЕ

Врачи должны обсудить варианты лечения для чернокожих мужчин с раком простаты

Врачи должны обсудить варианты лечения для чернокожих мужчин с раком простаты

Раджеш Балкришнан, профессор наук о здоровье, Университет Вирджинии

ДОМ И САД

ЕДА И ПИТАНИЕ

Последние видео