gazdag

A növényekben gazdag étrenddel etetett egerek kevésbé érzékenyek a gasztrointesztinális (GI) fertőzésekre egy olyan kórokozótól, mint amilyen jelenleg a római salátához kapcsolódó E. coli széles körű kitörése miatt vizsgálódik - írják az UT délnyugati kutatói.

E.coli

Az EHEC néven ismert E. coli törzs, amely gyengítő és életveszélyes gyulladást okoz a vastagbélben, olyan tünetekkel, mint véres hasmenés és hányás, évente világszerte több, élelmiszer által okozott járványban vesz részt.

"Sok híresztelés történt arról, hogy a növényi étrend jobb-e a bél egészségére, mint egy tipikus nyugati étrend, amely magasabb olajokban és fehérjében, de viszonylag kevés gyümölcsben és zöldségben van "- mondja Vanessa Sperandio, Ph.D., az UT Southwestern mikrobiológiai és biokémiai professzora. Ezért úgy döntöttünk, hogy ezt próbára tesszük.

A tanulmány

Az EHEC egérmodelljén végzett tanulmányukat a héten a Nature Microbiology publikálta.

„A növényekben gazdag étrendben sok a pektin, egy gélszerű anyag, amely sok gyümölcsben és zöldségben megtalálható. A bél mikrobiota galakturonsavvá alakítja a pektint, amely megfigyelték, hogy gátolhatja az EHEC virulenciáját », - teszi hozzá Sperandio.

"Ez azért fontos a közegészségügy szempontjából, mert az EHEC-járványok vérzéses vastagbélgyulladáshoz vezetnek, amely legyengítő és néha végzetes, különösen nagyon fiataloknál és időseknél" - mondja Sperandio.

A bél kórokozói, mint az EHEC, a bélrendszer bonyolult kémiáját érzékelik, hogy versenyezzenek a bélben élő mikrobiotával, és ezzel megalapozzák a lábukat - mondja Sperandio. Az évszázadok során a kórokozók különböző stratégiákat dolgoztak ki az úgynevezett jó vagy kommenzális mikrobákkal szemben, amelyek normálisan a bélet vonják be.

Ezek a kommenzális mikrobák tartalmazzák az E. coli ártalmatlan törzseit, amelyek az emberek és más emlősök vastagbélében élnek, és amelyek segítik a gazda normális emésztési folyamatát - teszi hozzá Sperandio. A commensal szó jelentése: "egy asztalnál eszik", és ezt teszik a bél mikrobiotáját alkotó szimbiotikus baktériumok.

Sperandio elmagyarázza, hogy a bélbe burkolózó kommenzális baktériumok jelentős gátat szabnak a bél kórokozóinak. Az EHEC és más hasonló gram-negatív mikrobák a T3SS nevű szekréciós rendszer megvalósításával lépik túl ezt a gátat.

A T3SS molekuláris fecskendőként virulens fehérje keveréket injektál a gazda vastagbélét szegélyező sejtekbe, ami gyulladást és fertőzés tüneteit váltja ki. Mivel az egerekre nincs hatással az EHEC, a kutatók hasonló kórokozót, a Citrobacter rodentiumot használnak egérvizsgálatokban - magyarázza Sperandio.

Megállapítások

"Vizsgálatunk először azt találta, hogy a jó E. coli és az EHEC-hez hasonló kórokozók különböző cukrokat használnak tápanyagként.", mondja, hozzátéve, hogy a kétféle E. coli azért alakult ki, hogy elkerülje az azonos energiaforrásokért folytatott versenyt. "Másodszor azt tapasztaltuk, hogy az étrendben lévő pektin megvédi az utat, amelyet a patogén EHEC virulensebbé tesz.".

A kommenzális bélbaktériumok egy másik típusa lebontja a pektint a gyümölcsökben és zöldségekben, így galakturonsavat, egy cukorsavat hoz létre, amelyet az EHEC és a C. rodentium kétféle módon használ fel. Kezdetben a kórokozó ezt a cukorsavat használja energiaforrásként a bélben való terjeszkedéshez - mondja Sperandio.

"Miután a cukorban lévő sav kimerült, a kórokozó megváltoztatja túlélési stratégiáját, szinte úgy, mint egy kapcsolót megfordítva" - mondja Sperandio. Ahelyett, hogy a galakturonsavat táplálékként alkalmaznák, a fertőző baktériumok olyan jelátviteli úton használják, amely növeli az EHEC és hasonló baktériumok virulenciáját, a T3SS-t fecskendőként használva.

A vizsgálat során az egerek körülbelül egy hétig táplálták a pektint, ellenálltak a fertőzésnek. Összehasonlítva hat egér vastagbélét, amely 5% extra citrus kéreg pektint táplált, négy normál étrendet fogyasztó egérrel, a kutatók sokkal alacsonyabb fertőzési arányt találtak a pektint fogyasztó egerekben - mondja Sperandio.

Az egerek belében lévő baktériumok mennyiségét napi székletellenőrzéssel, valamint a kísérlet végén a vékonybél és a vastagbél találkozásánál talált zsákban lévő baktériumok mennyiségének elemzésével, a vakbélnek nevezzük.

A kutatók azt találták, hogy a pektinnel dúsított táplálékot kapó egerek körülbelül 10 000 baktériummal rendelkeztek a vakbélben, szemben a normál étrendet fogyasztó egerek 1 millió baktériumával. A pektincsoportnak kevesebb tünete is volt, mondja Sperandio, hozzátéve, hogy az 5 százalékos pektinszint megakadályozza, hogy a kórokozó aktiválja virulencia repertoárját.

A jövő

Sperandio hangsúlyozza, hogy a kutatás egy lépés az olyan molekuláris mechanizmusok meghatározása felé, amelyek meghatározzák, hogy a bélben lévő kommenzális fajok miként hatnak a bél kórokozóinak virulenciájára.

- Ez még nem fordítható le az emberekre. Reméljük, hogy a bélbetegség kialakulásának jobb megértése olyan stratégiákhoz fog vezetni, amelyek csökkentik e gram-negatív kórokozók előfordulását, vagy legalábbis az általuk okozott tüneteket, esetleg új oltások vagy gyógyszerek révén ”- mondja Sperandio.

Időpont: 2019. december 23

Forrás: UT Southwestern Medical Center

Történet Forrás:

Anyagokat az UT Southwestern Medical Center szolgáltatta. Megjegyzés: a tartalmat stílusban és hosszban szerkeszthették.

Publikációs hivatkozás:

Angel G. Jimenez, Melissa Ellermann, Wade Abbott, Vanessa Sperandio. Az étrendből származó galakturonsav szabályozza a virulenciát és a bél kolonizációját Enterohaemorrhagiás Escherichia coli és Citrobacter rodentium esetén. Nature Microbiology, 2019; DOI: 10.1038/s41564-019-0641-0

Megjegyzés: A Nutrigenomikai Intézet nem felelős a cikkben kifejtett véleményekért.