장내 대장균의 성장에 대한 영양지방의 영향

감염성 설사는 서방 국가와 개발도상국에서 상당한 질병을 유발하고 상당한 건강 자원을 사용하게 합니다. 항생제 내성은 계속해서 증가하고 있으며 잠재적으로 향후 치료 옵션의 감소로 이어질 수 있습니다. 중요한 병원균에는 Salmonella typhimurium(S. typhimurium)과 병원성 Escherichia coli(E. 대장균)은 유전적으로 밀접한 관련이 있습니다.

인간의 창자는 박테리아 병원균에 대해 상당한 식민지 저항성을 가지고 있습니다. 이 저항성은 주로 장내 미생물총에 의해 매개됩니다. 따라서 이전에 항생제에 노출되었거나 장 방어 시스템의 붕괴로 이어지는 면역 억제는 S. typhimurium에 대한 후속 감염 위험을 증가시킵니다.

인간 마이크로바이옴의 구성은 영양, 신체 활동, 약물 등 다양한 요인에 노출되면 극적인 변화를 겪습니다. 대부분의 연구는 다양한 요인에 대한 장기간 노출에 초점을 맞췄습니다. 그러나 박테리아 성장이 빠르기 때문에(최적 조건에서 S. typhimurium의 배가 시간 = 20분), 환경의 단기적 변화도 인간 미생물총에 극적으로 영향을 미칠 수 있습니다.

WD Hardt 교수의 실험실에서 S. typhimurium enterocolitis의 마우스 모델이 확립되었습니다. 대부분의 마우스 균주는 S. 티피뮤리움의 집락화에 대해 내성이 있기 때문에, 항생제를 사용한 전처리는 S. 티피무리움 장염의 유도를 위한 요구 사항입니다. 그러나 Hardt 연구실의 최근 실험에서 쥐의 경우 고지방식이에 24시간 노출되면 집락 저항성이 무너져 S. typhimurium 감염 시 살모넬라 장염이 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다. 대장균 균주에 대해서도 마찬가지입니다. 후속 실험은 지방산에 대한 노출이 집락 저항성을 극복하기에 충분함을 입증했습니다. 기계론적 실험은 지방 유발 담즙 방출을 기본 메커니즘으로 확인했습니다. 고지방식이에 노출되면 담즙산 분비가 증가합니다. S. typhimurium은 공생 세균보다 10배 더 높은 담즙산 농도를 견딜 수 있어 경쟁 세균에 비해 S. typhimurium의 성장 이점이 있습니다(WD Hardt et al., 미공개 데이터).

이 연구의 목적은 건강한 지원자를 대상으로 이 연구의 결과를 검증하는 것입니다. 모든 참가자의 영양 습관을 신중하게 평가합니다. 개입 단계에서 참가자는 고지방 또는 저지방 식단과 비병원성 박테리아 E. coli Nissle의 통제된 용량에 노출됩니다. E. coli Nissle은 "Mutaflor®" 및 기타 프로바이오틱스의 활성 화합물입니다. E. coli Nissle은 만성 염증성 장 질환 치료에 치료 효과가 있습니다. 다른 비병원성 E. coli 균주와 달리 적합성 요인의 특정 패턴을 나타내지만 현저한 독성 요인이 부족합니다. 생체 내 및 시험관 내 실험에서 장내 병원균 감염에 대한 보호 효과와 강력한 면역 조절 특성이 모두 입증되었습니다. 인간 장에서 E. coli Nissle의 성장은 S. typhimurium의 성장과 유사합니다. 두 박테리아 모두 장 성장을 위한 대사 요구 사항도 공유합니다. 따라서 인간 장에서 성장하는 E. coli Nissle은 E. coli 균주, Salmonella typhimurium 및 관련 병원체의 성장에 대한 마커로 사용될 수 있습니다.

Mutaflor 섭취 후 대변의 E. coli Nissle 수를 열거하고 인간 미생물총의 다른 변화를 정량화할 계획입니다. 가설은 고지방식이가 담즙산 분비를 증가시켜 E. coli Nissle의 성장 조건을 좋게 하여 대변의 박테리아 수가 많아진다는 것입니다.

연구 결과는 박테리아 감염에 대한 인간 유기체의 취약성에 대한 영양 구성의 결과에 대한 이해를 개선하는 데 도움이 될 것입니다. 이렇게 개선된 이해를 통해 원하지 않는 E. coli 균주(예: ESBL, 병원성) 또는 S. typhimurium 감염 및/또는 심각한 질병 경과에 영향을 미치며 궁극적으로 항생제 사용 및 항생제 내성 병원균의 진화를 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다.