Role gastrointestinálních mikrobů na trávení rezistentního škrobu a dostupnosti tryptofanu lidem

V současné době existuje kritická mezera ve znalostech o tom, jak střevní bakteriální komunity mění metabolické substráty dostupné hostiteli, a tím ovlivňují hladiny neurotransmiterů centrálního a střevního nervového systému (CNS/ENS), které se podílejí na regulaci spotřeby sacharidů u lidí. Pochopení těchto vztahů je zásadní pro vývoj strategií ke zlepšení kontroly glukózy v krvi a ke snížení rizika přechodu z prediabetu na diabetes typu 2 (T2D). Dlouhodobým cílem výzkumníků je určit biologické základy chování, které ovlivňuje příjem potravy a kontrolu hladiny glukózy v krvi, což přispívá k rozvoji T2D. Cílem tohoto návrhu, který je nezbytným dalším krokem k dosažení dlouhodobých cílů výzkumníků, je určit, jak bakteriální populace v trávicím systému ovlivňují hladiny cirkulujícího tryptofanu (TRP) a velkých neutrálních aminokyselin (LNAA), které regulují produkci. monoaminu 5-hydroxytryptaminu (5-HT, serotonin) v ENS a v gastrointestinálním systému a mozku. Ústřední hypotézou je, že snížený poměr bakterií produkujících TRP (TRPp) k bakteriím spotřebovávajícím TRP (TRPc) (snížený poměr TRPp:TRPc) ve střevě sníží dostupnost TRP po konzumaci uhlohydrátů, čímž se sníží poměr TRP:LNAA v plazmě a TRP pro ENS/CNS produkci 5HT. Dále dietní intervence, které podporují bakteriální hojnost TRPp ve střevě, zvýší dostupnost TRP pro hostitele. Vyšetřovatelé otestují ústřední hypotézu, a tím splní celkový cíl tohoto projektu sledováním následujících konkrétních cílů: 1) Posoudit dopad divergentní mikroflóry na poměr TRP:LNAA v plazmě v reakci na akutní spotřebu sacharidů a 2) Posoudit dopad potravinových doplňků s rezistentním škrobem (RS) na střevní mikroflóru a poměr TRP:LNAA v oběhu. Během cíle 1 budou odebírány vzorky stolice od zdravých účastníků. Účastníci budou stratifikováni na základě poměru TRPp:TRPc ve střevě a reakce na akutní jídlo bude hodnocena stanovením poměrů TRP:LNAA v plazmě. Během Cíle 2 bude ze vzorků stolice stanovena kapacita pro 4týdenní suplementaci prebiotického RS (bramborového škrobu) ke zvýšení poměru bakterií TRPp:TRPc ve střevě. Kromě toho bude stanoven poměr TRP:LNAA v plazmě po akutní konzumaci sacharidů před a po suplementaci. Vědeckým příspěvkem bude určení dopadu RS na množství TRPp a TRPc bakterií ve střevě a jak bakteriální populace ovlivňují cirkulující hladiny TRP:LNAA, které mohou ovlivnit produkci ENS a CNS 5HT u lidí. Tento příspěvek bude významný, protože bude mít přímé translační důsledky pro lidská onemocnění se změněnou signalizací 5HT.