Різноманітність корисних кишкових бактерій підтримує нас здоровими
Дослідники з Брауншвейга з HZI ідентифікують бутират-утворюючі бактеріальні групи в мікробіомі кишечника. Бутират є основним джерелом енергії для клітин кишечника.
Бутират жирних кислот з коротким ланцюгом утворюється кишковими бактеріями і є основним джерелом енергії для клітин кишечника. Це важливий фактор для підтримки здоров’я людей, оскільки він зміцнює кишковий епітелій та стабілізує місцеву імунну систему. Хронічна недостатність бутиратів пов’язана з такими захворюваннями, як цукровий діабет 2 типу, ожиріння та серцево-судинні захворювання. Таким чином, жирна кислота та бактерії, що її виробляють, потрапили у фокус сучасних досліджень мікробіомів, які до цього часу в основному були зосереджені на дослідженні окремих видів бактерій. Вчені Центру досліджень інфекцій Гельмгольца (HZI) зараз розробили робочий процес, який дає змогу виявити велике різноманіття кишкових бактерій, які можуть виробляти бутират, і, таким чином, дослідити весь потенціал складних бактеріальних спільнот, що виробляє бутират. Дослідники змогли продемонструвати, що в кишечнику людини в середньому можна знайти більше 20 різних бутиратутворюючих видів, які можуть цілеспрямовано адаптуватися до різних умов навколишнього середовища, щоб зберегти здоров’я людини в цілому.
Бутират також контролює імунологічний захист
Клітковина з нашої їжі розщеплюється в товстому кишечнику місцевою бактеріальною спільнотою, серед іншого на коротколанцюгові жирні кислоти. Флора кишечника забезпечує організм людини джерелом енергії, яке воно не може використовувати власними ресурсами. Більше 70 відсотків енергетичного обміну епітеліальних клітин кишечника покривається цими жирними кислотами. Найважливішим джерелом енергії для клітин кишечника є бутират - сіль масляної кислоти. Бутират, що виробляється мікроорганізмами, необхідний для підтримки нашого здоров’я. Окрім живлення клітин кишечника, він також контролює імунологічний захист кишечника, а також впливає на різні метаболічні шляхи в організмі, наприклад у печінці або мозку.
Дослідники HZI виявляють молекули-перемикачі, які блокують неправильно спрямовану імунну відповідь і тим самим послаблюють запальні реакції в кишечнику.
Може викликати дефіцит бутирату?
Завдяки своєму ефекту, що зміцнює здоров’я, утворюючі бутират бактеріальні спільноти є центром сучасних досліджень мікробіомів. Дослідники хочуть краще зрозуміти своє біорізноманіття та екологію в різних областях кишечника. «Хронічний дефіцит бутиратів пов’язаний у різних публікаціях із виникненням таких захворювань, як діабет 2 типу, ожиріння або серцево-судинні захворювання. Це також збільшує ризик інфекційних захворювань в кишечнику », - говорить доктор. Маріус Віталь, науковець робочої групи HZI "Мікробні взаємодії та процеси".
"Спільнота, що виробляє бутират в кишечнику, складається з багатьох штамів бактерій і утворює біохімічно різноманітну групу", - говорить Віталь. “Участь у багатьох видах бактерій, особливо різні фірмикути, а також деякі бактеріодети. Однак часто функціональною ефективністю всієї бактеріальної спільноти в кишечнику нехтують, що ускладнює всебічний аналіз утворення бутиратів ".
Вчені розробляють робочий процес
У своїй науковій роботі дослідники HZI зараз розробили робочий процес для детальної кількісної оцінки та визначення складу утворювачів бутиратів та аналізу їх біохімічного та таксономічного різноманіття. Для аналізу даних дослідники поєднали інформацію з різних загальнодоступних наборів даних пацієнтів з різними захворюваннями, такими як діабет, ожиріння або цироз печінки. Таким чином, дослідники змогли визначити ключові екологічні особливості цієї функціональної бактеріальної спільноти та отримати важливу інформацію про їх роль у здоров’ї людини.
Багато бактерій виробляють важливу жирну кислоту
Дослідники HZI виявили, що в середньому понад 20 видів бактерій у кишковій флорі на людину здатні виробляти бутират. "Наші дослідження змогли показати, що багато бактерій виробляють такі важливі для нас жирні кислоти", - каже Маріус Віталь. "Це велика різноманітність бутират-утворюючих бактерій допомагає підтримувати функціональну стабільність кишкового мікробіому в повсякденному житті, а також зменшувати такі основні порушення, як лікування антибіотиками". збільшення - порівняно з надмірним споживанням м’ясовмісних продуктів. Також можна підтвердити, що дефіцит бутират-утворюючих бактерій пов'язаний з різними загальними захворюваннями, такими як діабет, атеросклероз або ожиріння.
Результати дослідників HZI можуть допомогти в майбутньому розробити індивідуально адаптовані препарати для запобігання так званого функціонального дисбіозу - відсутності функції зміцнення здоров’я, яку можуть виконувати різні типи бактерій - і тим самим зменшити кількість захворювань. (idw, червоний)