Резюме

100 трилиона микроби, известни като "микробиота". Чревната микробиота е съставена до голяма степен от бактерии и играе ключова роля за поддържането на нашето благосъстояние. Микробиотата помага за преработката на храната в благоприятни енергийни източници, които поддържат нашето здраве, а също така генерира основни витамини (например витамин К, фолиева киселина, биотин), предпазва от чревни инфекции и допринася за развитието на имунната ни система. Над 1000 различни видове бактерии се намират в червата, но съставът варира между отделните индивиди и подлежи на промяна. Важното е, че сега е ясно, че промените в нашата микробиота са свързани с различни заболявания, напр. алергия, анорексия, аутизъм, болест на Coeliac, болест на Crohn/улцерозен колит (IBD), затлъстяване и диабет. Въпреки това, начинът, по който болестното състояние се влияе от нашата микробиота, е слабо разбран, както и начинът, по който диетата влияе върху състава на нашата чревна микробиота, за да повлияе на заболяването.

желязо

Желязото е незначителен, но съществен хранителен компонент, необходим за почти всички форми на живот. Дефицитът на желязо при хората е най-честата форма на недохранване, причиняваща засягане на желязодефицитна анемия (IDA)

2,4 милиона възрастни и

Този проект ще използва контролирани in vitro модели на нашето дебело черво (където живеят повечето чревни микробиоти) и опити върху хора, за да се изследва как съставът и метаболитната активност на микробиотата се влияят от желязото и въздействието, което това има върху резултатите, свързани със здравето. Ще изследваме различни източници на желязо, както и хранителни компоненти, които подобряват или намаляват наличността на желязо. Способността на пребиотиците да обърнат неблагоприятните промени, предизвикани от желязото в чревната микробиота, също ще бъде изследвана. В допълнение ще се изследва въздействието на желязото върху чревната микробиота по време на отбиването, тъй като този решаващ период включва драматично увеличаване на съдържанието и наличността на диетично желязо, заедно с големи промени в чревния микробиом. Повишаването на хранителните запаси от желязо може да бъде от ключово значение за развитието на подобна на „възрастен“ микробиота след отбиването, което остава неизследвана възможност. По този начин ще хвърлим нова светлина върху връзката между нашата микробиота и диетата и здравето, което ще ни позволи да информираме ключови групи по интереси като хранителни учени, хранително-вкусовата промишленост, правителството и широката общественост, така че ефектите на диетичното желязо върху състоянието на нашата микробиота може да бъде включено в сегашното мислене за подобряване на здравето.

Техническо резюме

Предишна работа посочва основната роля на желязото в диктуването на състава на чревния микробиом, показвайки, че колонизацията от специфични бактериални видове се управлява от способността им за придобиване на желязо. Не е извършван систематичен анализ, който обаче да позволява добро разбиране на начина, по който формите и количествата на хранителното желязо влияят върху профила и метаболитната продукция на цялата микробна общност на червата и последиците от такива ефекти върху здравето. Нашата цел е да запълним тази информационна празнина, като използваме in vitro чревни системи, които ни позволяват да разкрием влиянието на широк спектър от режими на желязо върху чревната микробиота по контролиран начин.

Чревните култури ще използват фекални инокулати от здрави възрастни с преформулирана среда за моделиране на червата с ниско съдържание на желязо (виж предварителните данни). Това ще бъде допълнено с редица подходящи железни съединения, които могат да променят състава на микробиотата по време на растеж. Ще тестваме други релевантни фактори, включително хелатори на желязо и редуктори, влияещи върху желязото, както и пребиотици, които могат да облекчат негативното въздействие, причинено от добавките с желязо. Ще бъдат извършени различни анализи на проби от култури, за да се тества въздействието на Fe-режим: профилиране на общността NGS, SCFA, NH3, преразпределение на Fe, метабономика, обща бактерия (FISH-Flow) и цитотоксичност. Също така ще сравним фекалните инокулати от бебета преди/след отбиване, за да определим как обстановката на микробиотата преди отбиването се модулира от режима на желязото. Събраните данни ще бъдат използвани за проектиране на режими за системи с непрекъснато култивиране на чревни модели, за да се изследва ефектът от превключването от ниска към висока наличност на желязо (и обратно), което ще разкрие дали микробиотата може да се възстанови от смущения в желязото. Двойно слепи проучвания за човешка намеса ще бъдат използвани за тестване на ефекта от добавките на желязо и хелаторите върху чревната микробиота, здравето на червата и състоянието на желязото. И в двата случая ще се определи допълнителното въздействие на пребиотиците.