Пръчковидни бактерии, често срещани в червата. Ново проучване хвърля светлина върху това как диетата влияе върху начина, по който антибиотиците влияят върху популациите на чревните бактерии. Кредит: лаборатория Belenky/Университет Браун.

странични

Антибиотиците спасяват безброй животи всяка година от вредни бактериални инфекции, но общността от полезни бактерии, които живеят в човешките черва, известна като микробиома, често претърпява допълнителни щети.

Питър Беленки, асистент по молекулярна микробиология и имунология в Университета Браун, изучава начини за минимизиране на този страничен ефект, който може да доведе до инфекции с C. diff и други животозастрашаващи дисбаланси в микробиома. В ново проучване, публикувано в четвъртък, 12 септември, в клетъчния метаболизъм, Беленки и колегите му установяват, че антибиотиците променят състава и метаболизма на чревния микробиом при мишки и че диетата на мишката може да смекчи или влоши тези промени.

Констатациите са стъпка, каза Беленки, към подпомагане на хората да понасят по-добре антибиотичното лечение.

„Лекарите вече знаят, че всяка рецепта за антибиотик има потенциал да доведе до някои много вредни здравни резултати, свързани с микробиома, но те нямат надеждни инструменти за защита на тази критична общност, като същевременно лекуват смъртоносни инфекции“, каза Беленки. „Целта на моята лаборатория е да идентифицира нови начини за защита на микробиома, които могат да облекчат някои от най-лошите странични ефекти от антибиотиците.“

Микробиомът на червата е екосистема, състояща се от трилиони бактерии, които са се съизвършили специално с неговия гостоприемник. Тази общност помага на домакина по много начини, като например разграждането на диетичните фибри и подпомага поддържането на цялостното здраве на червата - като гарантира, че чревните клетки образуват плътна бариера и се конкурират за ресурси с вредни бактерии, каза Беленки.

Водещият автор на изследването Деймиън Кабрал, докторант в програмата по патобиология на Браун, лекува три групи мишки с различни антибиотици, след което проследява как се променя съставът на бактериите в червата на мишката и как бактериите се адаптират на метаболитно ниво след антибиотично лечение.

Амоксицилин, често използван за лечение на ушни инфекции и стрептокок в гърлото, драстично намалява видовете бактерии, присъстващи в червата, и променя гените, използвани от останалите бактерии. Изследователите също са изследвали ципрофлоксацин, използван за лечение на инфекции на пикочните пътища и коремен тиф, както и доксициклин, често прилаган при лечение на лаймска болест и инфекции на синусите. Промените, свързани с тези лекарства, са по-слабо изразени.

Един вид потенциално полезни бактерии, често срещани в човешките черва, Bacteroides thetaiotaomicron, всъщност процъфтява след лечение с амоксицилин. След лечението тази бактерия увеличи зависимостта си от ензимите, които усвояват фибрите, промяна, която изглежда я позволява да процъфтява в променената екосистема и по някакъв начин я защити от антибиотика, каза Беленки.

Като цяло бактериите намаляват използването на гени, участващи в нормалния растеж, като например създаването на нови протеини и ДНК. В същото време те също така увеличиха използването на гени, критични за устойчивостта на стрес.

Интересното е, че екипът на Belenky установи, че добавянето на глюкоза към диетата на мишката - което обикновено е с високо съдържание на фибри и ниско съдържание на прости захари - увеличава чувствителността на Bacteroides thetaiotaomicron към амоксицилин. Това намеква, че диетата може да предпази някои полезни чревни бактерии от опустошенията на антибиотиците.

„От дълго време знаем, че антибиотиците влияят върху микробиома“, каза Беленки. „Също така знаем, че диетата влияе върху микробиома. Това е първата книга, която обединява тези два факта. “

Беленки предупреди, че изследването е проведено при гризачи и все още има какво да се научи за взаимодействието между диетата на гостоприемника, метаболизма на микробиомите и уязвимостта към различни антибиотици.

„Сега, когато знаем, че диетата е важна за бактериалната чувствителност към антибиотици, можем да зададем нови въпроси за това кои хранителни вещества оказват влияние и да видим дали можем да предскажем влиянието на различните диети“, каза той.

Екипът на Belenky изследва как различните видове диетични фибри влияят върху това как микробиомът се променя след лечение с антибиотици и как диабетът може да повлияе на метаболитната среда на микробиома и чувствителността към антибиотици.

Справка
Микробният метаболизъм модулира чувствителността към антибиотици в микробиома на миши черва. Damien J. Cabral, Swathi Penumutchu, Elizabeth M. Reinhart, Aislinn D. Rowan-Nash, Hu Li, Peter Belenky. Клетъчен метаболизъм, 12 септември 2019 г., DOI: https: //doi.org/10.1016/j.cmet.2019.08.020.

Тази статия е публикувана повторно от следните материали. Забележка: материалът може да е редактиран по дължина и съдържание. За допълнителна информация, моля, свържете се с цитирания източник.