Az emberi bél felpörgetése: a Limosilactobacillus Reuteri fajok újrahonosítása

Mára egybehangzó bizonyítékok állnak rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy az iparosítás jelentősen csökkentette a bélmikrobióta baktériumok sokféleségét (Segata, 2015), valószínűleg olyan tényezők kombinációjának köszönhetően, mint az antibiotikumok használata, a modern klinikai gyakorlatok, a higiénia és az étkezési szokások megváltozása. Mindazonáltal az egyetlen tényező, amelyre empirikus bizonyíték áll rendelkezésre, az a mikrobiota által hozzáférhető szénhidrátok (MAC) alacsony tartalma a nyugati étrendekben, amelyek emészthetetlen szénhidrátok, amelyek elérhetővé válnak a bélben kolonizáló mikrobák számára (Sonnerburg et al., 2015).

A korábbi munkák megerősítették a „mikrobióma kimerülésének” általános feltevését azáltal, hogy a Pápua Új-Guinea vidéki törzseiből származó egyedek székletmikrobiótájának nagyobb diverzitását mutatták ki, amelyek további 50 fajt tartalmaznak, amelyek az észak-amerikaiak számára teljesen kimutathatatlanok (Martínez et al., 2015). . A 16S rRNS-szekvenálással minden pápua új-guineai egyedben kimutatható egy faj, de egyetlen amerikai kontrollban sem, a Limosilactobacillus reuteri (L. reuteri). Érdekes módon ezt a probiotikumként is használt fajt embereken rendszeresen kimutatták az 1960 körül végzett vizsgálatok során, de nagyon ritkán találták meg a mai emberekben, ami arra utal, hogy a nyugatiak L. reuteri populációja a közelmúltban csökkent (Walter et al. , 2011). A legfontosabb, hogy az L. reuteri számos gerinces fajban a bélmikrobióta tagja, és jótékony hatással van a gazdaszervezet immunfunkcióira és fejlődésére, amint azt számos, sokat idézett publikáció bizonyítja (Zelante és mtsai. 2013; Buffington et al. 2016; Lamas). és mtsai 2016; He et al. 2017).

Jelenleg nem világos, hogy mi okozta a L. reuteri populáció csökkenését. Valószínűleg azonban az emészthetetlen szénhidrátok fontossága miatt, amelyek nagyon kis mennyiségben vannak jelen a nyugati étrendben, miközben bőségesen előfordulnak a vidéki pápua-új-guineaiak étrendjében, amely lakosság túlnyomórészt növényi alapú étrendet fogyaszt.

A tanulmány célja annak bemutatása, hogy a nem nyugatiasodott mikrobiomában domináns baktériumfaj „visszatelepíthető” a nem iparosított típusú, a bélbaktériumok szaporodását elősegítő étrenddel táplált kanadaiak bélébe. Ez a tanulmány azt is meghatározza, hogy ez az „újrabevezetés” és a nem iparosított típusú étrend hogyan befolyásolja a gazdaszervezet immunműködését és a gazda-diéta-mikrobiom metabolikus kölcsönhatásait, és feltárja a köztük lévő összefüggéseket. Tovább vizsgálja a mikrobiális kezelés és az étrend hatásait a bélmikrobióma ökológiájára. A központi hipotézis az, hogy a vidéki Pápua Új-Guineából származó L. reuteri izolátum megtelepedhet kanadaiak bélrendszerében, akik olyan táplálékkal táplálkoztak, amely a mikroba növekedését elősegítő szénhidrátokat tartalmazott. Azt is feltételezik, hogy ez az „újbóli bevezetés” és a nem iparosított típusú étrend fogyasztása immunológiai és metabolikus előnyökkel jár a gazdaszervezet számára. E célok elérése érdekében a következő célokat javasoljuk:

1. Emberi kísérlet elvégzése annak megállapítására, hogy a Pápua Új-Guinea (PNG) vidéki területéről izolált Limosilactobacillus reuteri törzs megtelepedhet-e egészséges kanadaiak bélrendszerében.
2. Annak megállapítására, hogy a kolonizáció javítható-e olyan étrenddel, amelyet kifejezetten az L. reuteri növekedési szubsztrátjának biztosítására terveztek.
3. Annak meghatározása, hogy mind a L. reuteri, mind a nem iparosított típusú étrend hogyan változtatja meg a gyulladás emberi mikrobiomját, metabolomát, kardiometabolikus helyettesítő végpontjait és immunbiomarkereit.

Ez a tanulmány meg fogja állapítani, hogy egy „elveszett baktériumfaj” visszakerülhet-e az emberi bélrendszerbe, és mechanikus betekintést nyújthat annak tájékoztatásához, hogy az étrend-módosítás hogyan alkalmazható a krónikus betegségek kockázatának csökkentésére. Mivel a vidéki pápua új-guineaiakból izolált L. reuteri törzs funkcionálisan különbözik a nyugati törzsektől, amit a MAC-ok szubsztrátjain lévő eltérő növekedési ráták bizonyítanak, ez a tanulmány tovább fogja azonosítani azokat a potenciális probiotikus törzseket, amelyek korábban nem voltak jellemzők, mivel általánosan hiányoztak az iparosodott bélből. mikrobiom.