дієта

Миші, яких годують рослинами, багатими рослинами, менш сприйнятливі до шлунково-кишкових (ШКТ) інфекцій, спричинених таким патогеном, як той, який зараз досліджується на предмет поширеного спалаху кишкової палички, пов’язаного з салатом ромен, повідомляють дослідники UT Southwestern.

Кишкова паличка

Штам кишкової палички, відомий як EHEC, який викликає виснажливе та небезпечне для життя запалення в товстій кишці, із такими симптомами, як кривава діарея та блювота, щороку залучається до кількох спалахів, що передаються їжею у всьому світі.

"Ходило багато чуток про те, чи дієта на рослинній основі краща для здоров'я кишечника, ніж типова західна дієта, яка містить більше олій та білків, але порівняно мало фруктів та овочів ", - говорить Ванесса Сперандіо, доктор філософії., професор мікробіології та біохімії в UT Southwestern. Тож ми вирішили випробувати це.

Навчання

Їх дослідження на мишачій моделі EHEC опубліковане цього тижня в Nature Microbiology.

«Дієти, багаті рослинами, містять багато пектину - гелеподібної речовини, що міститься у багатьох фруктах та овочах. Кишкова мікробіота перетворює пектин у галактуронову кислоту, яка, як ми спостерігали, може пригнічувати вірулентність EHEC », додає Сперандіо.

"Це актуально для охорони здоров'я, оскільки спалахи EHEC призводять до геморагічного коліту, який виснажує, а часом і фатальний, особливо у дуже молодих та старих", - говорить Сперандіо.

Патогени кишечника, такі як EHEC, сприймають складну хімію в шлунково-кишковому тракті, щоб конкурувати з мікробіотою кишечника та таким чином закріпитися, запевняє Сперандіо. Протягом століть патогени розробляли різні стратегії боротьби з так званими добрими або коменсальними мікробами, які зазвичай вистилають кишечник.

Ці коменсальні мікроби включають нешкідливі штами кишкової палички, які мешкають в товстій кишці людини та інших ссавців, де вони допомагають нормальному процесу травлення господаря, додає Сперандіо. Слово «комменсал» означає «їсти за одним столом», і саме це роблять симбіотичні бактерії, з яких складається кишкова мікробіота.

Сперандіо пояснює, що коменсальні бактерії, що вистилають кишечник, є значним бар'єром для кишкових патогенів. EHEC та інші подібні грамнегативні мікроби долають цей бар'єр, застосовуючи систему секреції, що називається T3SS.

T3SS діє як молекулярний шприц, щоб вводити вірулентну білкову суміш у клітини, що вистилають товсту кишку господаря, викликаючи запалення та симптоми інфекції. Оскільки мишей не вражає EHEC, дослідники використовують подібний патоген, Citrobacter rodentium, під час досліджень на мишах, пояснює Сперандіо.

Висновки

"Наше дослідження виявило, по-перше, що хороші кишкові палички та такі патогени, як EHEC, використовують різні цукри як поживні речовини"., він каже, додаючи, що два типи кишкової палички еволюціонували, щоб уникнути конкуренції за однакові джерела енергії. "По-друге, ми виявили, що пектин у раціоні захищає від шляху, який патогенний EHEC використовує, щоб стати більш вірулентним".

Інший тип бактерій коменсальної кишки розщеплює пектин у фруктах та овочах, утворюючи галактуронову кислоту, цукрову кислоту, яку EHEC та C. rodentium використовують двома способами. Спочатку патоген використовує цю цукрову кислоту як джерело енергії для розширення в кишечнику, говорить Сперандіо.

"Як тільки кислота в цукрі вичерпується, патоген змінює стратегію виживання, майже як натискання кнопки", - говорить Сперандіо. Замість того, щоб використовувати галактуронову кислоту як їжу, інфекційні бактерії використовують її в сигнальному шляху, що збільшує вірулентність EHEC та подібних бактерій, використовуючи T3SS як шприц.

У дослідженні миші, яких годували пектином приблизно тиждень, протистояли зараженню. Порівнюючи товсту кишку шести мишей, які отримували 5% додаткового пектину з цитрусовою шкіркою, та чотирьох мишей, які харчувались нормальним харчуванням, дослідники виявили набагато нижчий рівень зараження пектиноїдних мишей, говорить Сперандіо.

Кількість бактерій у кишечнику мишей вимірювали щоденними перевірками стільця та аналізуючи кількість бактерій у мішку, знайденому на стику тонкої та товстої кишок, званого сліпою кишкою, наприкінці експерименту.

Дослідники виявили, що у мишей, яким давали збагачену пектином їжу, було близько 10 000 бактерій у сліпій кишці, порівняно з 1 мільйоном бактерій у мишей, які харчувались нормальним харчуванням. У пектинової групи також було менше симптомів, говорить Сперандіо, додаючи, що рівень пектину в 5 відсотків, як видається, перешкоджає збудникові активувати свій репертуар вірулентності.

Майбутнє

Сперандіо підкреслює, що дослідження є кроком у шляху до визначення молекулярних механізмів, які визначають вплив коменсальних видів у кишечнику на вірулентність кишкових патогенів.

Це ще не можна перенести на людей. Ми сподіваємось, що краще розуміння шляху розвитку кишкової хвороби призведе до стратегій зменшення рівня захворюваності або, принаймні, симптомів, спричинених цими грамнегативними патогенами, можливо, за допомогою нових вакцин або препаратів », - говорить Сперандіо.

Дата: 23 грудня 2019 р

Джерело: Південно-західний медичний центр UT

Джерело історії:

Матеріали надані Південно-західним медичним центром UT. Примітка: вміст можна було редагувати за стилем та довжиною.

Посилання на публікацію:

Ангел Г. Хіменес, Меліса Еллерманн, Вейд Еббот, Ванесса Сперандіо. Виведена дієтою галактуронова кислота регулює вірулентність та колонізацію кишечника у ентерогеморагічної кишкової палички та Citrobacter rodentium. Природна мікробіологія, 2019; DOI: 10.1038/s41564-019-0641-0

Примітка: Інститут нутрігеноміки не несе відповідальності за думки, висловлені в цій статті.