Efeitos da gordura nutricional no crescimento de E. Coli intestinal

A diarreia infecciosa causa morbidade substancial nos países ocidentais e no mundo em desenvolvimento e leva ao uso de recursos de saúde consideráveis. A resistência aos antibióticos continua a aumentar, levando potencialmente a uma diminuição das opções terapêuticas no futuro. Patógenos importantes incluem Salmonella typhimurium (S. typhimurium) e Escherichia coli patogênica (E. coli) que são geneticamente relacionados.

O intestino humano tem considerável resistência à colonização contra patógenos bacterianos. Essa resistência é amplamente mediada pela microbiota intestinal. Portanto, a exposição prévia a antibióticos ou a imunossupressão levando à quebra dos sistemas de defesa intestinal aumentam o risco de infecção subseqüente por S. typhimurium.

A composição do microbioma humano sofre mudanças dramáticas após a exposição a vários fatores, incluindo nutrição, atividade física, drogas e muito mais. A maioria dos estudos se concentrou na exposição prolongada a vários fatores; no entanto, uma vez que o crescimento bacteriano é rápido (tempo de duplicação de S. typhimurium sob condições ideais = 20min), mesmo variações de curto prazo no ambiente podem influenciar drasticamente a microbiota humana.

No laboratório do Prof. WD Hardt, um modelo de camundongo de enterocolite por S. typhimurium foi estabelecido. Uma vez que a maioria das cepas de camundongos são resistentes à colonização por S. typhimurium, o pré-tratamento com antibióticos é um requisito para a indução de enterolite por S. typhimurium. No entanto, experimentos recentes no laboratório Hardt revelaram que, em camundongos, a exposição de 24 h a uma dieta rica em gordura também resulta na quebra da resistência à colonização, levando à enterocolite por Salmonella após a infecção por S. typhimurium. O mesmo é verdade para cepas de E. coli. Experimentos subsequentes demonstraram que a exposição a ácidos graxos é suficiente para superar a resistência à colonização. Experimentos mecanísticos identificaram a liberação de bile induzida por gordura como o mecanismo subjacente: a exposição a uma dieta rica em gordura leva ao aumento da secreção de ácidos biliares; S. typhimurium pode tolerar concentrações de ácidos biliares 10 vezes mais altas do que bactérias comensais, levando a uma vantagem de crescimento de S. typhimurium em comparação com bactérias concorrentes (WD Hardt et al., dados não publicados).

O objetivo deste estudo é verificar os resultados deste estudo em voluntários humanos saudáveis. Os hábitos nutricionais de todos os participantes serão cuidadosamente avaliados. Na fase de intervenção, os participantes serão expostos a dieta rica em gordura ou pobre em gordura e uma dose controlada da bactéria não patogênica E. coli Nissle. E. coli Nissle é o composto ativo para "Mutaflor®" e outros probióticos. E. coli Nissle tem efeitos terapêuticos para o tratamento de doenças intestinais inflamatórias crônicas. Em contraste com outras cepas de E. coli não patogênicas, ela exibe um padrão específico de fatores de aptidão, mas carece de fatores de virulência proeminentes. Experimentos in vivo e in vitro demonstraram efeitos protetores contra infecções por patógenos intestinais, bem como potentes propriedades imunomoduladoras. O crescimento de E. coli Nissle no intestino humano se assemelha ao crescimento de S. typhimurium. Ambas as bactérias também compartilham requisitos metabólicos para o crescimento intestinal. Portanto, o crescimento de E. coli Nissle no intestino humano pode ser usado como um marcador para o crescimento de cepas de E. coli, Salmonella typhimurium e patógenos relacionados.

Pretende-se enumerar as contagens de E. coli Nissle nas fezes após a ingestão de Mutaflor e quantificar outras alterações da microbiota humana. A hipótese é que uma dieta rica em gordura, levando ao aumento da secreção de ácidos biliares, resulta em condições de crescimento favoráveis ​​para E. coli Nissle, resultando em altas contagens bacterianas nas fezes.

Os resultados do estudo ajudarão a melhorar a compreensão das consequências da composição nutricional na vulnerabilidade do organismo humano a infecções bacterianas. Essa compreensão aprimorada pode permitir a criação de medidas preventivas para o crescimento de cepas indesejadas de E. coli (por exemplo, ESBL, patogênica) ou infecção por S. typhimurium e/ou um curso grave da doença e pode, em última análise, ajudar a limitar o uso de antibióticos e a evolução de patógenos resistentes a antibióticos.