{youtube}jPpBi8tjgnA{/youtube}

Пробіотики можуть розвиватися всередині організму і можуть стати менш ефективними, а іноді навіть шкідливими, нові результати досліджень.

Дослідники, що вивчають штам Кишкова паличка (E. палички) бактерії, що продаються в Європі як антидіарейний пробіотик, виявили, що ДНК бактерій змінилася, і вони розвинули нові можливості, проживши кілька тижнів у кишечнику мишей.

"Там немає мікроба, який би не захищений від еволюції".

За деяких умов пробіотики навіть вмикали своїх господарів і набували здатність з’їдати захисне покриття на кишечнику. Деструкція цього шару пов’язана із синдромом подразненого кишечника. Дієта мишей та склад їхньої кишкової бактеріальної спільноти впливали на те, наскільки еволюціонував пробіотик і якими способами.

Висновки, опубліковані в Хазяїн клітини та мікроби, припускають, що пробіотики не є універсальною терапією. Пробіотик, який полегшує одну людину, може перерости в неефективний або навіть шкідливий для іншої. У деяких людей пробіотики пов’язані з серйозними інфекціями.

'Живі істоти як ліки'

"Якщо ми будемо використовувати живі істоти як ліки, ми повинні усвідомити, що вони будуть адаптуватися, і це означає, що те, що ти вводиш у своє тіло, не обов'язково буде тим, що буде там навіть пару годин потому". говорить старший автор Гаутам Дантас, професор патології та імунології, молекулярної мікробіології та біомедичної інженерії в Медичній школі Вашингтонського університету в Сент-Луїсі.

“Там немає мікроба, який би не захищений від еволюції. Це не причина не розробляти терапії на основі пробіотиків, але це причина, щоб переконатися, що ми розуміємо, як вони змінюються і за яких умов ».

Кожен у своєму травному тракті містить величезну спільноту бактерій, вірусів та грибів, відомих як мікробіом кишечника. Добре збалансований мікробіом забезпечує нас вітамінами, допомагає перетравлювати їжу, регулює запалення та утримує хвороботворні мікроби в контролі. Пробіотики в продуктах харчування та дієтичних добавках продаються на ринку як способи зберегти рясність здорових бактерій і нормальне травлення.

Вони також розробляються як лікування серйозних захворювань, таких як запальні захворювання кишечника; фенілкетонурія (ФКУ), порушення обміну речовин, що спричиняє неврологічні пошкодження; та некротизуючий ентероколіт, загрожує життю кишкова інфекція, яка вражає недоношених дітей. Як і будь-який інший препарат, лікування на основі пробіотиків повинно виявитися безпечним та ефективним, перш ніж FDA затвердить його для використання у людей. Але коли терапія є живою істотою, яка може змінитися після її введення, доведення безпеки та ефективності створює особливі проблеми.

Бактерії часів Першої світової війни

Розуміння принципів, що регулюють еволюцію в шлунково-кишковому тракті, є ключовим кроком на шляху створення безпечної та ефективної пробіотичної терапії, вважають дослідники. Дантас та його колеги, в тому числі перші автори Аура Феррейру, аспірант, і Натан Крук, колишній дослідник докторантури в лабораторії Дантаса, звернулися до пробіотику, відомого як E. палички Ніссле 1917 р. Штам був ізольований більше століття тому від солдата Першої світової війни, який вийшов непошкодженим епідемією важкої діарейної хвороби, яка захворіла на його товаришів.

Щоб вивчити, як пробіотик реагує на різні мікробні спільноти, дослідники використовували мишей, у яких було чотири типи мікробіомів кишечника: один з яких не містив бактерій; інший з обмеженим набором бактерій, характерний для нездорової кишки; нормальний мікробіом; і нормальний мікробіом після лікування антибіотиками.

Дослідники давали мишам пробіотик, а потім варіювали їжу, яку їли миші, даючи їм або чау-миші, і гранули з високим вмістом клітковини, що імітують природну дієту мишей; гранули з високим вмістом жиру та цукру з низьким вмістом клітковини, призначені для моделювання типових західних харчових звичок; та західні гранули плюс клітковина. Через п'ять тижнів дослідники отримали бактерії з кишок мишей та проаналізували ДНК мікробів.

"На здоровому тлі, що відрізняється різноманітністю, ми не захопили великої кількості адаптацій, можливо, тому, що це тло, до якого Ніссле звикла", - говорить Феррейро. “Але потрібно пам’ятати, що досить часто ми не застосовували б пробіотики людям зі здоровим мікробіомом. Ми використовували б їх у хворих людей, які мають нездоровий мікробіом. І це, здається, умова, коли пробіотик найімовірніше буде еволюціонувати ".

Потенційно хороші новини

Дантас та його колеги застосували ці результати для розробки потенційної пробіотичної терапії ФКУ. Люди з ФКУ не здатні розщеплювати фенілаланін - білковий будівельний матеріал, який міститься у багатьох продуктах харчування. Високий рівень фенілаланіну спричиняє пошкодження мозку, тому люди з ФКУ повинні суворо дотримуватися дієти з низьким вмістом білка.

"Це можливість, а не проблема".

Дослідники вставили в Нісл ген, який давав бактеріям здатність розкладати фенілаланін до сполуки, яка безпечно виводиться з сечею. Потім вони дали біоінженерних бактерій мишам, які не мали здатності метаболізувати фенілаланін. Наступного дня рівень фенілаланіну у деяких мишей знизився вдвічі.

Більше того, дослідники не виявили значних змін у ДНК розробленого штаму після тижневого лікування, припускаючи, що Nissle може бути безпечним для використання як шасі для пробіотичних терапій протягом коротких часових шкал.

Висновок про те, що пробіотики розвиваються та поводяться по-різному у людей з різними мікробіомами та дієтами, відкриває можливості для персоналізації медицини на основі пробіотиків.

«Еволюція - це даність. Все буде розвиватися », - каже Дантас. “Нам не потрібно цього боятися. Ми можемо використовувати принципи еволюції для розробки кращого терапевтичного засобу, який ретельно пристосовується до людей, які цього потребують. Це можливість, а не проблема ”.

Про авторів

Підтримку роботі надали Національний інститут охорони здоров’я, Національний науковий фонд, Фонд Кеннета Райніна та стипендії Вашингтонського університету в Сент-Луїсі.

джерело: Вашингтонський університет у Сент-Луїсі

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon