Ruoansulatuskanavan mikrobien rooli resistentin tärkkelyksen ja tryptofaanin ruoansulatuksessa ihmisten saatavuudessa

Tällä hetkellä on kriittinen aukko tiedossa siitä, kuinka suoliston bakteeriyhteisöt muuttavat isännän saatavilla olevia metabolisia substraatteja ja vaikuttavat siten keskus- ja suolistohermoston (CNS/ENS) välittäjäaineiden tasoihin, jotka liittyvät hiilihydraattien kulutuksen säätelyyn ihmisillä. Näiden suhteiden ymmärtäminen on välttämätöntä kehitettäessä strategioita, joilla parannetaan verensokerin hallintaa ja vähennetään riskiä siirtyä esidiabeteksesta tyypin 2 diabetekseen (T2D). Tutkijoiden pitkän aikavälin tavoitteena on selvittää T2D:n kehittymistä edistävien ravinnonsaannin ja verensokerin hallintaan vaikuttavien käyttäytymismallien biologiset taustat. Tämän ehdotuksen, joka on olennainen seuraava askel tutkijoiden pitkän aikavälin tavoitteiden saavuttamisessa, tavoitteena on määrittää, kuinka ruoansulatuskanavan bakteeripopulaatiot vaikuttavat kiertävään tryptofaanin (TRP) ja suurten neutraalien aminohappojen (LNAA) tasoihin, jotka säätelevät tuotantoa. monoamiini 5-hydroksitryptamiini (5-HT, serotoniini) ENS:ssä ja maha-suolikanavassa ja aivoissa. Keskeinen hypoteesi on, että TRP:tä tuottavien (TRPp) ja TRP:tä kuluttavien (TRPc) bakteerien vähentynyt suhde suolistossa (pienempi TRPp:TRPc-suhde) vähentää TRP:n saatavuutta hiilihydraattiaterian jälkeen, mikä alentaa plasman TRP:LNAA-suhdetta ja johtaa vähemmän. TRP 5HT:n ENS/CNS-tuotantoon. Lisäksi ravitsemustoimenpiteet, jotka edistävät TRPp-bakteerien runsautta suolistossa, lisäävät TRP:n saatavuutta isännälle. Tutkijat testaavat keskeistä hypoteesia ja saavuttavat siten tämän projektin yleistavoitteen noudattamalla seuraavia erityistavoitteita: 1) Arvioi erilaisen mikrobiotan vaikutus plasman TRP:LNAA -suhteeseen vasteena akuutille hiilihydraattien kulutukselle, ja 2) Arvioi ravintolisän resistentillä tärkkelyksellä (RS) vaikutus suoliston mikrobiotaan ja kiertävään TRP:LNAA -suhteeseen. Tavoitteen 1 aikana terveiltä osallistujilta kerätään ulostenäytteitä. Osallistujat kerrostetaan suoliston TRPp:TRPc-suhteen perusteella ja vaste akuutille aterialle arvioidaan määrittämällä plasman TRP:LNAA-suhteet. Tavoitteen 2 aikana ulostenäytteistä määritetään 4 viikon prebioottisen RS:n (perunatärkkelyksen) lisäyksen kyky lisätä TRPp:TRPc-bakteerisuhdetta suolistossa. Lisäksi määritetään plasman TRP:LNAA-suhde akuutin hiilihydraattien kulutuksen jälkeen ennen lisäystä ja sen jälkeen. Tieteellinen panos on määrittää RS:n vaikutus TRPp- ja TRPc-bakteerien määrään suolistossa ja kuinka bakteeripopulaatiot vaikuttavat verenkierrossa oleviin TRP:LNAA-tasoihin, mikä voi vaikuttaa ENS- ja CNS-5HT-tuotantoon ihmisillä. Tämä panos on merkittävä, koska sillä on suoria translaatiovaikutuksia ihmisten sairauksiin, joissa on muuttunut 5HT-signalointi.