Die Veränderung eines ungesunden Darmmikrobioms könnte chronische Krankheiten abwehren

Neue Forschungsergebnisse an Mäusen legen nahe, dass die „Umgestaltung“ eines ungesunden Mikrobioms zu einem gesunden Mikrobiom chronische Krankheiten durch eine Verbesserung des Cholesterins abwehren könnte.

Wissenschaftler modulierten das Wachstum bestimmter Bakterien, um aus einem ungesunden Darmmikrobiom ein gesundes zu machen.

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Mithilfe von Peptiden verwandelten Wissenschaftler ein ungesundes Darmmikrobiom in einen gesunden Darm, der zur Senkung des Cholesterinspiegels beitrug. Dies könne dazu beitragen, bestimmte Krankheiten abzuwehren.

Sie präsentierten ihre Ergebnisse auf dem National Meeting & Exposition der American Chemical Society im Herbst 2019, das in San Diego, CA, stattfand.

Die Forscher untersuchten eine bestimmte Art von Molekül und wie es mit dem Darmmikrobiom interagierte und dieses veränderte.

Prof. M. Reza Ghadiri vom Scripps Research Institute in La Jolla, Kalifornien, und sein Team konnten Darmbakterien so verändern, dass sie den Cholesterinspiegel bei Mäusen, die speziell für die Entwicklung von arteriellem Plaque gezüchtet wurden, positiv beeinflussten, wenn sie einen hohen Fettgehalt hatten Diät.

Peptide und das Darmmikrobiom

Prof. Ghadiri und Kollegen verwendeten Mäuse, die als LDL-Rezeptor-Knockout-Mäuse bekannt sind und den Goldstandard bei der Untersuchung von Statinen darstellen. Dies sind Medikamente, die den Cholesterinspiegel beim Menschen senken.

Die von den Wissenschaftlern verwendeten Moleküle waren Peptide, sogenannte selbstorganisierende cyclische D, L-alpha-Peptide, die Prof. Ghadiri in einem Labor entwickelte, um schädliche Bakterien abzutöten.

Peptide sind die Bausteine ​​von Proteinen, aber selbstorganisierende cyclische D, L-alpha-Peptide kommen nirgendwo in der Natur vor. Die Forscher entwickelten sie auch, um auf bestimmte Weise spezifisch mit verschiedenen Arten von Bakterien zu interagieren.

„Unsere Hypothese war, dass anstatt Bakterien abzutöten, wenn wir das Wachstum bestimmter Bakterienarten im Darmmikrobiom mithilfe unserer Peptide selektiv modulieren könnten, vorteilhaftere Bakterien wachsen würden, um die Nische zu füllen, und der Darm in eine [umgestaltet“ würde. heathy] gut “, sagt Prof. Ghadiri.

"Unsere Theorie", fügt er hinzu, "war, dass [dieser] Prozess das Auftreten oder Fortschreiten bestimmter chronischer Krankheiten verhindern würde."

Gute Ergebnisse von Peptiden trotz Diät

Um geeignete Peptide herzustellen, entwickelten die Wissenschaftler einen Massen-Screening-Assay und wählten die beiden besten Peptide aus, nachdem sie im Labor mit einem repräsentativen Maus-Mikrobiom getestet worden waren.

Die Studie bestand aus drei Gruppen von Mäusen:

• Man erhielt eine fettarme Diät.
• Man erhielt eine typische westliche (fettreiche) Diät.
• Einer erhielt eine westliche Diät, die mit einem der beiden oben aufgeführten Peptide gekoppelt war.

Das Team sequenzierte das Darmmikrobiom aus Stuhlproben aller drei Mausgruppen vor und nach der diätetischen Intervention. Sie untersuchten auch ihre Arterien auf Plaque und gemessene Moleküle, die den Stoffwechsel, Entzündungen und das Immunsystem selbst beeinflussen können.

Prof. Ghadiri und sein Team stellten fest, dass die Peptide einen signifikanten Unterschied in der arteriellen Gesundheit der Mäuse ausmachten.

"Mäuse, die mit unseren Peptiden die westliche Diät erhielten, hatten eine 50% ige Senkung des Gesamtplasmacholesterins, und es gab keine signifikante Plaque in den Arterien, verglichen mit den Mäusen, die eine westliche Diät und keine Peptide erhielten."

Prof. M. Reza Ghadiri

„Wir haben auch unterdrückte Spiegel an Molekülen gesehen, die die Entzündung erhöhen und die Spiegel an krankheitsrelevanten Metaboliten wieder ins Gleichgewicht bringen. Diese Mäuse ähnelten denen, die sich fettarm ernährten. “

Mögliche Anwendungen beim Menschen

In Bezug auf die möglichen Mechanismen hinter den Ergebnissen erklärt Prof. Ghadiri, dass sie möglicherweise darauf zurückzuführen sind, wie Gene Gallensäuren beeinflussen, die dann den Cholesterinstoffwechsel beeinflussen können. Gene, die die Atherosklerose beeinflussen, die ein entzündlicher Prozess ist, können ebenfalls beteiligt sein.

Obwohl an dieser Studie Mäuse beteiligt waren, könnte sie ein wichtiger Schritt sein, um das Darmmikrobiom beim Menschen trotz seiner Ernährung zu verändern.

Diese Studie, die sich mit bestimmten Aspekten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen befasste, beleuchtete auch die Beziehung zwischen Blutplasma-Cholesterin und der Entwicklung von Atherosklerose.

"Dies ist das erste Mal, dass jemand gezeigt hat, dass es Moleküle gibt, die das Darmmikrobiom gezielt umgestalten und aus einem [ungesunden] Darm einen [gesünderen] Darm machen", bemerkt Prof. Ghadiri.

„Dies eröffnet klare therapeutische Möglichkeiten. Wir können die [Darmmikrobiome] von Individuen sequenzieren und schließlich Therapien entwickeln. “

Prof. M. Reza Ghadiri