A táplálkozási zsír hatása a bélrendszeri E. coli növekedésére

A fertőző hasmenés jelentős morbiditást okoz a nyugati országokban és a fejlődő világban, és jelentős egészségügyi erőforrások igénybevételéhez vezet. Az antibiotikum-rezisztencia folyamatosan növekszik, ami a jövőben a terápiás lehetőségek csökkenéséhez vezethet. A fontos kórokozók közé tartozik a Salmonella typhimurium (S. typhimurium) és a patogén Escherichia coli (E. coli), amelyek genetikailag közeli rokonok.

Az emberi bél jelentős kolonizációs rezisztenciával rendelkezik a bakteriális kórokozókkal szemben. Ezt a rezisztenciát nagyrészt a bél mikrobiota közvetíti. Ezért a korábbi antibiotikum-expozíció vagy a bélrendszer védekezőrendszerének lebomlásához vezető immunszuppresszió növeli a későbbi S. typhimurium fertőzés kockázatát.

Az emberi mikrobiom összetétele drámai változásokon megy keresztül, amikor különféle tényezőknek vannak kitéve, beleértve a táplálkozást, a fizikai aktivitást, a gyógyszereket és még sok mást. A legtöbb tanulmány a különböző tényezőknek való hosszú távú expozícióra összpontosított; mivel azonban a baktériumok szaporodása gyors (a S. typhimurium megkétszerezési ideje optimális körülmények között = 20 perc), még a környezet rövid távú változásai is drámai módon befolyásolhatják az emberi mikrobiótát.

Prof. WD Hardt laboratóriumában létrehozták a S. typhimurium enterocolitis egérmodelljét. Mivel a legtöbb egértörzs rezisztens a S. typhimurium-mal való kolonizációval szemben, az antibiotikumokkal történő előkezelés szükséges a S. typhimurium enterolitis indukciójához. A Hardt laboratóriumban végzett közelmúltbeli kísérletek azonban feltárták, hogy egerekben a 24 órás, magas zsírtartalmú étrend a kolonizációs rezisztencia lebomlását is eredményezi, ami Salmonella enterocolitishez vezet S. typhimurium fertőzés esetén. Ugyanez igaz az E. coli törzsekre is. A későbbi kísérletek kimutatták, hogy a zsírsavaknak való kitettség elegendő a kolonizációs ellenállás leküzdéséhez. A mechanikai kísérletek a zsír által kiváltott epefelszabadulást azonosították a mögöttes mechanizmusként: A magas zsírtartalmú étrend fokozott epesav-kiválasztáshoz vezet; A S. typhimurium 10-szer magasabb epesav-koncentrációt képes elviselni, mint a kommenzális baktérium, ami a S. typhimurium növekedési előnyéhez vezet a versengő baktériumokhoz képest (WD Hardt et al., nem publikált adatok).

Ennek a vizsgálatnak a célja a vizsgálat eredményeinek ellenőrzése egészséges önkénteseken. Minden résztvevő táplálkozási szokásait gondosan értékeljük. A beavatkozási szakaszban a résztvevők zsíros vagy alacsony zsírtartalmú étrendet és ellenőrzött adagot kapnak a nem patogén E. coli Nissle baktériumból. Az E. coli Nissle a "Mutaflor®" és más probiotikumok aktív vegyülete. Az E. coli Nissle terápiás hatást fejt ki a krónikus gyulladásos bélbetegségek kezelésére. Más, nem patogén E. coli törzsekkel ellentétben a fittségi faktorok sajátos mintázatát mutatják, de hiányoznak belőle a kiemelkedő virulencia faktorok. In vivo és in vitro kísérletek igazolták mind a bélrendszeri kórokozókkal való fertőzés elleni védőhatást, mind pedig az erős immunmoduláló tulajdonságokat. Az E. coli Nissle növekedése az emberi bélben hasonlít a S. typhimurium növekedésére. Mindkét baktérium megosztja az anyagcsere-szükségleteket a bélrendszer növekedéséhez. Ezért az emberi bélben szaporodó E. coli Nissle markerként használható az E. coli törzsek, a Salmonella typhimurium és a rokon kórokozók növekedéséhez.

A tervek szerint számba veszik az E. coli Nissle-számát a székletben a Mutaflor bevétele után, és számszerűsítik az emberi mikrobiotában bekövetkezett egyéb változásokat. A hipotézis az, hogy a magas zsírtartalmú étrend, amely fokozott epesav-kiválasztáshoz vezet, kedvező növekedési feltételeket eredményez az E. coli Nissle számára, ami magas baktériumszámot eredményez a székletben.

A tanulmány eredményei segítenek jobban megérteni a táplálkozási összetétel következményeit az emberi szervezet bakteriális fertőzésekkel szembeni sebezhetőségére. Az ilyen jobb megértés lehetővé teheti megelőző intézkedések megtervezését a nem kívánt E. coli törzsek (pl. ESBL, patogén) vagy S. typhimurium fertőzés és/vagy súlyos betegség lefolyása, és végső soron segíthet korlátozni az antibiotikum-használatot és az antibiotikum-rezisztens kórokozók kialakulását.