Найти тему
Soma

Удивительная сложность воспитания здорового кишечника

Попытки оплодотворить здоровые кишечные бактерии свиней оказались успешными, но, похоже, они привели к непредвиденным последствиям.

Исследователи недавно составили карту микробных сообществ в кишечнике
Исследователи недавно составили карту микробных сообществ в кишечнике

Ошеломляющее количество пробиотических напитков в супермаркетах в наши дни свидетельствует о разнообразных, а иногда и удивительных преимуществах для здоровья от выращивания определенных кишечных микробов. Потребление пробиотиков напрямую поставляет полезные бактерии в кишечник. Более тонкий подход - удобрять кишечник продуктами, которые содержат компоненты, которые, как известно, способствуют росту полезных бактерий. Новое исследование на свиньях показало, что эта стратегия не так проста, как может показаться на первый взгляд.

В недавно опубликованной статье в Nature Communications Филип Поуп, Лешек Михалак и Бьорге Вестеренг, исследователи из Норвежского университета естественных наук , описали свою работу по стимулированию роста двух конкретных видов микробов, которые, как известно, производят полезный побочный продукт - бутират. Считается, что короткоцепочечные жирные кислоты обладают рядом преимуществ для здоровья, от улучшения здоровья кишечника до уменьшения рака и диабета.

«Поскольку бутират связан с хорошим здоровьем кишечника и низким уровнем заболевания, исследователи во всем мире стремятся стимулировать бактерии, которые его продуцируют», - говорит Поуп. Он отмечает, что не только люди выиграют от этих усилий. «Хотя главной целью является общественное здравоохранение, сельское хозяйство также может принести пользу», - говорит он. «Если мы сможем создать здоровый микробиом у домашнего скота, это поможет сохранить здоровье животных».

Сначала исследователям нужно было найти соединение, которое избирательно способствовало бы росту двух бактерий, продуцирующих бутират, но не других микробов, некоторые из которых потенциально могут иметь пагубные последствия для здоровья. Основываясь на химических соображениях, они определили компонент в древесине ели европейской - углевод, названный ацетилированным галактоглюкоманнаном (AcGGM), - который, казалось, соответствовал всем требованиям. Затем они в течение месяца кормили поросят-отъемышей рационами, содержащими различные уровни AcGGM, при этом наблюдая за бактериальным составом их кишечника и белками, производимыми их кишечными микробами.

Анализ белков в образцах толстой кишки, взятых у свиней, получавших контрольную диету или диету, содержащую 4% ацетилированный галактоглюкоманнан (AcGGM). Цвета во внутреннем круге указывают на тип бактерий, производящих белки. Шипы темного цвета вокруг круга указывают на разный уровень белков в двух диетах. В частности, темно-зеленые шипы показывают, какие бактерии усиливаются за счет диеты, содержащей AcGGM. Два вида бактерий (MAG041 и MaG243), которые продуцируют бутират, улучшаются с помощью диеты AcGGM
Анализ белков в образцах толстой кишки, взятых у свиней, получавших контрольную диету или диету, содержащую 4% ацетилированный галактоглюкоманнан (AcGGM). Цвета во внутреннем круге указывают на тип бактерий, производящих белки. Шипы темного цвета вокруг круга указывают на разный уровень белков в двух диетах. В частности, темно-зеленые шипы показывают, какие бактерии усиливаются за счет диеты, содержащей AcGGM. Два вида бактерий (MAG041 и MaG243), которые продуцируют бутират, улучшаются с помощью диеты AcGGM

Результаты были как обнадеживающими, так и озадачивающими. Исследователи обнаружили, что первоначально AcGGM действительно способствовал росту двух бактерий, продуцирующих бутират, в кишечнике поросят. Но они также обнаружили, что на уровни других кишечных микробов влияют сложные процессы.

Открытие демонстрирует, что, хотя можно разработать соединения, которые способствуют процветанию определенных микробов, более широкое воздействие на общую микробиоту кишечника является более сложным. «Вы можете побудить хороших парней, но одновременно вы можете стимулировать рост других, которые, возможно, будут иметь нежелательные эффекты», - говорит Поуп. «Наши результаты показывают, что очень важно смотреть на всю картину».

Филипп Поуп - доцент Норвежского университета естественных наук (NMBU). Он получил докторскую степень в Университете Гриффита (Австралия) в 2007 году и работал с CSIRO до переезда в Норвегию в 2010 году в качестве научного сотрудника Марии Кюри у профессора Винсента Эйсинка (NMBU). Стартовый грант ERC позволил ему в 2014 году создать свою собственную группу ( @ThePopeLab ), которая сегодня занимается микробиомами, населяющими важные экологические экосистемы, производственными животными, дикими животными и людьми.