Ravintorasvan vaikutukset suoliston E. colin kasvuun

Tarttuva ripuli aiheuttaa huomattavaa sairastuvuutta länsimaissa ja kehitysmaissa ja johtaa huomattavien terveydenhuoltoresurssien käyttöön. Antibioottiresistenssi kasvaa jatkuvasti, mikä saattaa johtaa hoitovaihtoehtojen vähenemiseen tulevaisuudessa. Tärkeitä taudinaiheuttajia ovat Salmonella typhimurium (S. typhimurium) ja patogeeninen Escherichia coli (E. coli), jotka ovat geneettisesti läheisiä sukua.

Ihmisen suolistolla on huomattava kolonisaatioresistenssi bakteeripatogeenejä vastaan. Tätä vastustuskykyä välittää suurelta osin suoliston mikrobiota. Siksi aiempi altistuminen antibiooteille tai immunosuppressio, joka johtaa suolen puolustusjärjestelmän hajoamiseen, lisää riskiä myöhemmälle S. typhimurium -infektiolle.

Ihmisen mikrobiomin koostumus muuttuu dramaattisesti altistuessaan useille tekijöille, kuten ravitsemukselle, fyysiselle aktiivisuudelle, lääkkeille ja paljon muuta. Useimmat tutkimukset keskittyivät pitkäaikaiseen altistumiseen eri tekijöille; kuitenkin, koska bakteerien kasvu on nopeaa (S. typhimuriumin kaksinkertaistumisaika optimaalisissa olosuhteissa = 20 min), jopa lyhytaikaiset vaihtelut ympäristössä voivat vaikuttaa dramaattisesti ihmisen mikrobiotaan.

Professori WD Hardtin laboratoriossa on perustettu S. typhimurium enterocolitis -bakteerin hiirimalli. Koska useimmat hiirikannat ovat resistenttejä S. typhimurium -bakteerin kolonisaatiolle, esikäsittely antibiooteilla on edellytys S. typhimurium enterolitis -bakteerin induktiolle. Viimeaikaiset kokeet Hardt-laboratoriossa paljastivat kuitenkin, että hiirillä 24 tunnin altistuminen runsasrasvaiselle ruokavaliolle johtaa myös kolonisaatioresistenssin hajoamiseen, mikä johtaa Salmonella enterokoliittiin S. typhimurium -infektion yhteydessä. Sama pätee E. coli -kannoihin. Myöhemmät kokeet osoittivat, että altistuminen rasvahapoille riittää voittamaan kolonisaatioresistenssin. Mekanistiset kokeet tunnistivat taustalla olevaksi mekanismiksi rasvan aiheuttaman sapen vapautumisen: Altistuminen runsasrasvaiselle ruokavaliolle johtaa lisääntyneeseen sappihapon erittymiseen; S. typhimurium voi sietää 10 kertaa suurempia sappihappopitoisuuksia kuin kommensaalibakteeri, mikä johtaa S. typhimuriumin kasvuetuihin verrattuna kilpaileviin bakteereihin (WD Hardt et ai., julkaisematon data).

Tämän tutkimuksen tavoitteena on varmistaa tämän tutkimuksen tulokset terveillä vapaaehtoisilla. Kaikkien osallistujien ruokailutottumukset arvioidaan huolellisesti. Interventiovaiheessa osallistujat altistetaan joko runsas- tai vähärasvaiselle ruokavaliolle ja kontrolloidulle annokselle ei-patogeenistä E. coli Nissle -bakteeria. E. coli Nissle on "Mutaflor®"- ja muiden probioottien aktiivinen yhdiste. E. coli Nisslellä on terapeuttisia vaikutuksia kroonisten tulehduksellisten suolistosairauksien hoidossa. Toisin kuin muut ei-patogeeniset E. coli -kannat, sillä on erityinen kuntotekijöiden malli, mutta siltä puuttuvat näkyvät virulenssitekijät. In vivo- ja in vitro -kokeet osoittivat sekä suojaavat vaikutukset suoliston patogeenien aiheuttamaa infektiota vastaan ​​että tehokkaat immunomodulatoriset ominaisuudet. E. coli Nisslen kasvu ihmisen suolistossa muistuttaa S. typhimuriumin kasvua. Molemmilla bakteereilla on myös yhteiset metaboliset vaatimukset suoliston kasvulle. Siksi ihmisen suolistossa olevaa E. coli Nissle -kasvustoa voidaan käyttää merkkiaineena E. coli -kantojen, Salmonella typhimurium -bakteerin ja vastaavien patogeenien kasvulle.

Suunnitelmissa on laskea E. coli Nissle -määrät ulosteessa Mutaflorin nauttimisen jälkeen ja kvantifioida muut muutokset ihmisen mikrobiotassa. Oletuksena on, että runsasrasvainen ruokavalio, joka johtaa lisääntyneeseen sappihapon erittymiseen, johtaa suotuisiin kasvuolosuhteisiin E. coli Nissle -bakteerille, mikä johtaa korkeaan bakteerien määrään ulosteessa.

Tutkimuksen tulokset auttavat ymmärtämään paremmin ravintokoostumuksen vaikutuksia ihmisen elimistön alttiuteen bakteeri-infektioille. Tällainen parempi ymmärrys voi mahdollistaa ehkäisevien toimenpiteiden suunnittelun ei-toivottujen E. coli -kantojen (esim. ESBL, patogeeninen) tai S. typhimurium -infektio ja/tai vakava taudinkulku, ja se saattaa viime kädessä auttaa rajoittamaan antibioottien käyttöä ja antibiooteille vastustuskykyisten patogeenien kehittymistä.