В любой момент В настоящее время около четырех миллионов американцев страдают от приступов запора, который имеет множество причин, но также может оказаться упорным в облегчении и оказать огромное влияние на повседневную жизнь.
Функциональный запор (ФК) характеризуется повторяющимся редким стулом. , или трудности с их прохождением, и связаны со многими серьезными заболеваниями, такими как сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Паркинсона и колоректальный рак.
Запор также оказывает двойное воздействие на кишечник. Если уже существует дисбаланс полезных бактерий, это может привести к дальнейшему уничтожению полезных микроорганизмов (или пробиотиков), которые имеют решающее значение для здоровья желудочно-кишечного тракта. Слабительные средства, обычно используемые для облегчения состояния, могут еще больше истощить эту здоровую популяцию.
Теперь ученые нашли способ запустить перистальтику кишечника, не лишая деликатный микробиом кишечника его важнейшего микробного разнообразия и баланса. – с использованием определенного штамма пробиотика, полученного из самого кишечника.
Исследователи из Университета Цзяннань, Хайнаньского университета и Университета Гонконга обнаружили, что кишечный пробиотик Bifidobacteria longum, который способствует расщеплению пищи и подавляет воспаление, можно использовать для облегчения запоров. Увеличив масштаб, ученые обнаружили, что некоторые штаммы B. longum содержат кластер генов abfA, который способен использовать арабинан – распространенный растительный полисахарид, который обычно не переваривается человеком и трудно усваивается кишечными бактериями.
Ранее Б. longum снижает прибавку веса, резистентность к инсулину и систолическое артериальное давление.
«Мы установили причинно-следственную связь между генетическим вариантом – abfAкластер – к ключевому функциональному отличию пробиотика B. longum на нескольких модельных организмах, включая мышей и людей, и предоставил механистическую и экологическую информацию о том, как один кластер генов может влиять на моторику кишечника хозяев посредством метаболизма арабинана», — сказал старший автор Цисяо Чжай из Университета Цзяннань. p>
Результаты получены после выделения 185 B. longum от 354 участников, от младенцев до пожилых людей в возрасте 108 лет. Благодаря этому abfAгенетический фактор стал ясен.
Когда мышам с запором вводили B. longum без кластера abfA, это не оказало никакого влияния на облегчение состояния животных. Точно так же ученые смогли предсказать частоту запоров в группе людей, основываясь исключительно на обилии abfA в их микробиоме – даже когда кластер генов был обнаружен среди других бактерий, а не Б. длинный.
Для дальнейшей проверки своей гипотезы исследователи провели исследование на людях, в одну группу которого добавили abFa-несущий кластер B. longum и еще один с дефицитом abFa B. долго. Результаты показали, что добавка abFA улучшила использование арабинана бактериями, увеличила количество полезных метаболитов в кишечнике и уменьшила запоры.
Важно, что плюсы не сопровождались часто сопутствующими минусами. облегчение запоров, например уменьшение количества здоровых кишечных микробов – что часто встречается при использовании слабительных.
Результаты также показывают, что пробиотик сам по себе не может обеспечить одинаковую пользу от одного человека к другому из-за уникального состава индивидуального микробиома кишечника.
«Штаммы пробиотиков часто были эффективны на животных моделях, но неэффективны в экспериментах на животных. клинические испытания на людях или были плохо проверены на людях», — сказал Цзячао Чжан из Хайнаньского университета. «Для трансляционных исследований срочно необходимы исследования, подтверждающие концепцию, основанные на человеческой когорте в сочетании с данными исследований на животных».
Здесь abfAБыло обнаружено, что кластер является ключевой мишенью для лечения запоров у людей, что полностью изменило эффективность B. longum был протестирован на людях.
«В совокупности это исследование идентифицировало и систематически охарактеризовало ключевой генетический фактор, ответственный за использование арабинана, который решил одну важную проблему в области пробиотиков, а именно широко распространенную, но пока неизвестную специфичность штамма влияет на эффективность лечения пробиотиками», — говорит Ши Хуан из Университета Гонконга.
Учёные не только открывают путь к разработке эффективных пробиотиков более широкого спектра действия для здоровья кишечника, но и считают, что ключевым abfA сам по себе может быть важным ключом к распространению и диагностике проблем кишечника, помимо запоров.
«Кластер abfA настолько распространен в микробиоте кишечника, что его можно разработать как простой, но мощный биомаркер желудочно-кишечных заболеваний», — добавил Хуанг.
Исследование было опубликовано в журнале Cell Host & Microbe.
