Метаболіти, що виробляються кишковою мікробіотою, є новою метою для полегшення
Метаболіти *, що утворюються кишковою мікробіотою на початку прийому твердої їжі, сприяють дозріванню кишкового бар’єру ** у молодих тварин. Таким чином, вони представляють нову мету для харчових підходів, спрямованих на поліпшення здоров'я органів травлення.
Опубліковано 08 вересня 2020 р
Склад і метаболічна активність мікробіоти кишечника різко змінюються від початку прийому твердої їжі
Введення твердої їжі в раціон спричиняє значні зміни у складі мікробіоти кишечника молодих кроликів, тоді як подальше збільшення кількості споживаної твердої їжі має більш обмежені наслідки. Подібним чином, виробництво бактеріальних метаболітів (вивчається аналізом метаболома сліпої кишки) сильно модифікується з самого початку твердої їжі.
Епітеліальний бар'єр також модифікується на початку цього харчового переходу.
Аналіз транскриптома слизової оболонки сліпої кишки показує, що експресія генів, що беруть участь у встановленні бар’єрної функції кишечника, сильно модифікується під час переходу від грудного вигодовування до твердої їжі. Ці зміни збігаються зі зменшенням проникності слизової (вимірюється ex vivo в камерах Уссінга).
Бактеріальні метаболіти, що виробляються мікробіотою кишечника на початку прийому твердої їжі, індукують дозрівання епітеліального бар’єру in vitro
Щоб перевірити гіпотезу, згідно з якою зміна у виробництві бактеріальних метаболітів може виступати як сигнал, що регулює епітеліальний бар'єр, було взято стерильний супернатант вмісту сліпої кишки (що містить суміш метаболітів), а потім поміщений, in vitro, в присутність клітин Caco-2, лінія клітин епітеліального кишечника людини.
Аналіз транскриптома цих клітин показує, що метаболіти, що присутні в сліпій кишці після прийому твердої їжі, сприяють утворенню епітеліального бар'єру порівняно з метаболітами, що містяться в сліпій кишці виключно вигодованих молоком кроликів, і що серед цих метаболітів є бутират викликає найбільший ефект.
Нарешті, експерименти in vitro на органоїдах сліпої кишки кролика показують, що зміни в просвітному середовищі (просвіті кишечника) після введення твердої їжі індукують зміни в експресії генів в епітеліальних клітинах. Деякі з цих транскриптомних модифікацій підтверджують спостереження in vivo, підтримуючи ідею про те, що метаболіти в сліпій кишці сприяють дозріванню кишкового бар'єру від початку прийому твердої їжі під час дієтичного переходу від відлучення молодняку.
Контроль метаболічної активності мікробіоти кишечника шляхом розробки адаптованої харчової стратегії протягом цього ключового періоду розвитку може бути перспективним рішенням для зміцнення травного здоров’я молодих тварин.
* Метаболіт - це органічна сполука, яка є проміжним продуктом або є результатом метаболізму. Цей термін, як правило, зарезервований для малих молекул та мономерів, на відміну від макромолекул.
** Поняття кишкового бар’єру стосується властивості слизової оболонки кишечника, яке полягає у обмеженні небажаного вмісту просвіту в кишечнику, зберігаючи при цьому здатність поглинати поживні речовини.
*** Онтогенез описує поступовий розвиток організму від зачаття до зрілої форми або навіть смерті.
**** органоїд - це тривимірна багатоклітинна структура, яка відтворює in vitro мікроанатомію органу; отже, це модель органу.