Главная \ 7. Новости и обзор литературы

Взаимосвязь: антибиотики - диета - кишечный микробиом

« Назад

13.09.2019 01:48

Исследования показали, что диета влияет на чувствительность кишечного микробиома к антибиотикам

Исследования показали, что диета влияет на чувствительность кишечного микробиома к антибиотикам. Амоксициллин, Bacteroides thetaiotaomicron и углеводы

liniya.png

Антибиотики изменяют вид бактерий в кишечнике мыши так же, как и метаболизм бактерий, но диетпитание может обострить эти изменения

Каждый год антибиотики спасают бесчисленное количество жизней от вредных бактериальных инфекций, но сообщество полезных бактерий, которые живут в кишечнике человека, известное как микробиом, часто страдает от побочных повреждений.

Питер Беленький (Peter Belenky), доцент кафедры молекулярной микробиологии и иммунологии в Университете Брауна (Brown University), изучает способы минимизации этого побочного эффекта, который может привести к C-diff (или инфекции Clostridium difficile) и другим опасным для жизни дисбалансам в микробиоме. В новом исследовании, опубликованном 12 сентября 2019 г., в разделе «Метаболизм клеток», Беленький и его коллеги обнаружили, что антибиотики изменяют состав и метаболизм кишечного микробиома у мышей и что диета может смягчить или усугубить эти изменения. Полученные результаты являются шагом, сказал Беленький, к тому, чтобы помочь людям лучше переносить лечение антибиотиками.

«Врачи теперь знают, что каждый рецепт антибиотика может привести к очень вредным последствиям для здоровья, связанным с микробиомами, но у них нет надежных инструментов для защиты этого критически важного сообщества, а также лечения смертельных инфекций», - сказал Беленький. «Цель моей лаборатории - найти новые способы защиты микробиома, которые могут смягчить некоторые из худших побочных эффектов антибиотиков».

Микробиом кишечника - это экосистема, включающая триллионы бактерий, которые специфически сосуществуют с хозяином. Это сообщество помогает хозяину во многих отношениях, таких как расщепление пищевых волокон и оказание помощи в поддержании общего здоровья кишечника - путем обеспечения того, чтобы клетки кишечника образовывали плотный барьер и конкурировали за ресурсы с вредными бактериями, сказал Беленький.

Амоксициллин, B. thetaiotaomicron, Углеводы

модель молекулы Амоксициллина (Amoxicillin)

На рисунке: модель молекулы Амоксициллина (Amoxicillin)

Ведущий автор исследования Дэмиен Кабрал (Damien J. Cabral), докторант в программе патобиологии в Университете Брауна, лечил три группы мышей различными антибиотиками, а затем следил за тем, как изменился состав бактерий в кишках мышей и как бактерии адаптировались на метаболическом уровне после лечения антибиотиками.

Амоксициллин, обычно используемый для лечения ушных инфекций и ангины, резко уменьшил количество бактерий, присутствующих в кишечнике, и изменил гены, используемые оставшимися бактериями. Исследователи также изучили ципрофлоксацин, используемый для лечения инфекций мочевыводящих путей и брюшного тифа, и доксициклин, часто применяемый для лечения заболеваний Лайма и синусовых инфекций. Изменения, связанные с этими препаратами, были менее выраженными.

Один тип потенциально полезных в норме бактерий (помогающих расщеплять молекулы растительной пищи), и очень распространенных в кишечной микрофлоре человека, Bacteroides thetaiotaomicron, фактически процветал после лечения Амоксициллином. После лечения эта бактерия увеличила свою зависимость от ферментов, которые переваривают клетчатку - произошло изменение, которое, по-видимому, позволяет ей процветать в измененной экосистеме и каким-то образом защищает ее от антибиотика, сказал Беленький.


bacteroides thetaiotaomicronBacteroides thetaiotaomicron  - это вид бактерий рода Bacteroides, грамотрицательный облигатный анаэроб, одна из самых распространенных бактерий, обнаруженных в кишечнике человека, но также условно-патогенный микроорганизм. Его геном содержит многочисленные гены, по-видимому, специализирующиеся на переваривании полисахаридов. B. thetaiotaomicron потенциально может инфицировать ткани, подверженные воздействию кишечной флоры, способствовать росту патогенных бактерий. Например, в то время как B. thetaiotaomicron экспрессирует ферменты сиалидазы, он не может катаболизировать сиаловую кислоту; в результате его присутствие увеличивает свободную сиаловую кислоту, доступную для других организмов в кишечнике. Эти взаимодействия могут способствовать росту патогенных бактерий, таких как Clostridium difficile, использующих сиаловую кислоту в качестве источника углерода. Подобные взаимодействия могут привести к тому, что B. thetaiotaomicron усугубит патогенную инфекцию кишечной палочки.


В целом (при диете со сложными углеводами с пищевыми волокнами – ред.), бактерии B. thetaiotaomicron увеличили использование генов, имеющих критическое значение для устойчивости к стрессу. В тоже время, они уменьшили использование генов, участвующих в нормальном росте (создающих новые белки и ДНК).

Интересно, что команда Беленького обнаружила, что добавление глюкозы в мышиный рацион - который обычно содержит много клетчатки и мало простых сахаров - у Bacteroides thetaiotaomicron повышает восприимчивость к Амоксициллину. Это намекает на то, что диета может как защитить некоторые кишечные бактерии от разрушительного действия антибиотиков, так и наоборот, ослабить их защиту.

«Мы давно знаем, что антибиотики воздействуют на микробиом», - сказал Беленький. «Мы также знали, что диета влияет на микробиом. Это первая статья, которая объединяет эти два факта».

Беленький предупредил, что исследование проводилось на грызунах, и еще многое предстоит узнать о взаимодействии между питанием хозяина, метаболизмом микробиома и уязвимостью к различным антибиотикам.

«Теперь, когда мы знаем, что диета важна для восприимчивости бактерий к антибиотикам, мы можем задать новые вопросы о том, какие питательные вещества оказывают влияние, и посмотреть, сможем ли мы предсказать влияние различных диет», - сказал он.

Команда Беленького изучает, как различные виды пищевых волокон влияют на изменение микробиома после лечения антибиотиками, и как диабет может повлиять на метаболическую среду микробиома и чувствительность к антибиотикам.

 

Источник: Материал предоставлен Brown University

Статья в журнале: Damien J. Cabral, Peter Belenky, et alMicrobial Metabolism Modulates Antibiotic Susceptibility within the Murine Gut MicrobiomeCell Metabolism, 2019.


Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Также Вы можете войти через:
При входе и регистрации вы принимаете пользовательское соглашение
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить

Этот сайт использует файлы cookie и метаданные. Продолжая просматривать его, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie и метаданных в соответствии с Политикой конфиденциальности.
Продолжить