Биоразнообразието на добрите чревни бактерии ни поддържа здрави
Изследователи от Брауншвайг от HZI идентифицират образуващи бутират бактериални групи в чревния микробиом. Бутиратът е основният източник на енергия за чревните клетки.
Бутиратът на мастни киселини с къса верига се образува от чревни бактерии и е основният източник на енергия за чревните клетки. Той е важен фактор за поддържане на здравето на хората, тъй като укрепва чревния епител и стабилизира местната имунна система. Хроничният дефицит на бутират е свързан със заболявания като диабет тип 2, затлъстяване и сърдечно-съдови заболявания. По този начин мастната киселина и бактериите, които я произвеждат, са преминали във фокуса на настоящите изследвания на микробиомите, които досега са се фокусирали основно върху изследването на отделни видове бактерии. Учените от Центъра за изследване на инфекции на Хелмхолц (HZI) сега са разработили работен процес, който дава възможност да се разкрие голямото разнообразие от чревни бактерии, които могат да произвеждат бутират, и по този начин да се изследва целият потенциал за производство на бутират на сложни бактериални съобщества Изследователите са успели да покажат, че средно в червата на човек могат да бъдат намерени над 20 различни видове, образуващи бутират, които могат да се адаптират към различните условия на околната среда целенасочено, за да поддържат човешкото здраве като цяло.
Бутиратът също контролира имунологичната защита
Фибрите от храната ни се разграждат в дебелото черво от местната бактериална общност, наред с други неща, в мастни киселини с къса верига. Чревната флора осигурява на човешкото тяло енергиен източник, който не може да използва със собствени ресурси. Повече от 70 процента от енергийния метаболизъм на чревните епителни клетки се покрива от тези мастни киселини. Най-важният източник на енергия за чревните клетки е бутиратът - солта на маслената киселина. Бутиратът, произведен от микроорганизми, е от съществено значение за поддържането на нашето здраве. Освен че подхранва чревните клетки, той контролира и имунологичната защита на червата и също така влияе върху различни метаболитни пътища в тялото, например в черния дроб или мозъка.
Изследователите на HZI откриват превключващи молекули, които блокират неправилно насочения имунен отговор и по този начин отслабват възпалителните реакции в червата.
Може да разболее дефицит на бутират?
Поради техния здравословен ефект, образуващите бутират бактериални съобщества са във фокуса на настоящите изследвания на микробиомите. Изследователите искат да разберат по-добре своето биологично разнообразие и екология в различните области на червата. „Хроничният дефицит на бутират е свързан в различни публикации с появата на заболявания като диабет тип 2, затлъстяване или сърдечно-съдови заболявания. Също така увеличава риска от инфекциозни заболявания в червата “, казва д-р. Мариус Витал, учен в работната група на HZI "Микробни взаимодействия и процеси".
„Създаващата бутират общност в червата се състои от много бактериални щамове и формира биохимично разнообразна група“, казва Витал. „Участват много видове бактерии, особено различни Firmicutes, а също и някои бактериодети. Функционалната ефективност на цялата бактериална общност в червата обаче често се пренебрегва, което затруднява цялостния анализ на образуването на бутират. "
Учените разработват работен процес
В своята научна работа изследователите на HZI сега са разработили работен поток за количествено определяне и идентифициране на състава на образуващите бутират в детайли и за анализ на тяхното биохимично и таксономично разнообразие. За анализа на данните изследователите обединиха информация от различни публично достъпни масиви от пациенти с различни заболявания като диабет, затлъстяване или чернодробна цироза. По този начин изследователите успяха да идентифицират ключови екологични характеристики на тази функционална бактериална общност и да получат важна информация за тяхната роля в човешкото здраве.
Много бактерии произвеждат важната мастна киселина
Изследователите от HZI установяват, че средно над 20 вида бактерии в чревната флора на човек са в състояние да образуват бутират. „Нашите проучвания успяха да покажат, че много бактерии произвеждат мастните киселини, които са толкова важни за нас“, казва Мариус Витал. "Това голямо разнообразие от бутират-образуващи бактерии помага да се поддържа функционалната стабилност на чревния микробиом в ежедневието и също така да се намалят основните смущения като антибиотично лечение." увеличение - в сравнение с прекомерната консумация на храни, съдържащи месо. Освен това може да се потвърди, че дефицитът на бутират-образуващи бактерии е свързан с различни често срещани заболявания като диабет, атеросклероза или затлъстяване.
Резултатите от изследователите на HZI могат да помогнат в бъдеще за разработване на индивидуално адаптирани лекарства за предотвратяване на така наречената функционална дисбиоза - липса на функция за насърчаване на здравето, която може да се изпълнява от различни видове бактерии - и по този начин да се намали появата на заболявания. (idw, червено)