Новости

Модулирование состава микробиоты кишечника является эффективным подходом к лечению различных хронических заболеваний, включая ожирение, метаболический синдром и язвенный колит (ЯК).     Однако существующие методы, такие как трансплантация фекальной микробиоты, сопряжены с риском серьезных инфекций из-за вероятности передачи организмов с множественной лекарственной резистентностью.    Недавние исследования показали, что наночастицы натуральных липидов (6S/nLNP), нагруженные 6-шогаолом, могут быстро регулировать состав микробиоты кишечника, вызывать метаболические изменения в кале и подавлять воспаление в модели острого колита. Эти исследования позволили предположить, что nLNP представляют собой отличную систему доставки лекарств, которая может ускорить микробиота-модулирующее действие 6-шогаола. При пероральном введении 6S/nLNP трансферазы быстро превращали 6-шогаол в его метаболит фазы II (конъюгированный с глутатионом) M13, который, как было установлено позже, способствует заживлению повреждений толстой кишки и уменьшает воспаление в модели острого колита.     М13 также демонстрирует улучшенные лекарственные характеристики, такие как повышенная растворимость в воде и пониженная цитотоксичность, по сравнению с 6-шогаолом. Эффективность M13 может быть связана со способностью модулировать состав микробиоты кишечника и соответствующие метаболиты, выделяемые микробиотой (косвенный эффект), а также со способностью регулировать иммунные клетки толстой кишки хозяина (прямой эффект).    В данном исследовании мы разработали безынфекционную стратегию, в которой микробиота кишечника модулируется ex vivo, а метаболиты, выделяемые микробиотой, передаются обратно хозяину. Используя фекалии мышей с нокаутом интерлейкина-10 (IL-10) в модели хронического ЯК, мы обнаружили, что M13, нагруженный наночастицами из натуральных липидов (M13/nLNP), изменяет состав культивируемой ex vivo воспалительной микробиоты кишечника и выделяемые ею метаболиты.   Анализ показал, что M13/nLNP сдвинул состав воспалительной микробиоты в сторону невоспалительной. Эта композиционная модификация вызвала значительные изменения в химических профилях секретируемых метаболитов, которые оказались противовоспалительными в отношении культивируемых in vitro репортерных клеток NF-κβ. Кроме того, при пероральном введении этих метаболитов мышам они обеспечивали надежную защиту от формирования хронического воспаления.     Наше исследование демонстрирует, что ex vivo модификация микробиоты с помощью M13/nLNP эффективно изменяет микробные секретируемые метаболиты и что пероральный перенос этих метаболитов может быть эффективным и безопасным терапевтическим подходом для предотвращения хронического ЯК.

Исследователи нашли убедительные доказательства того, как микроорганизмы кишечника матери могут помочь в развитии плаценты и здоровом росте ребенка. Ученые из Института Квадрам обнаружили, что Bifidobacterium breve влияют на организм матери во время беременности, структуру плаценты и транспортировку питательных веществ, что благотворно сказывается на растущем ребенке. Бактерии Bifidobacterium breve широко используется в качестве пробиотика, поэтому данное исследование может указать на способы борьбы с осложнениями беременности и обеспечения здорового начала жизни.    Растущий плод получает питательные вещества и метаболиты от матери, но в какой степени на эти метаболиты влияет материнский микробиом, и как это влияет на беременность, до сих пор не изучалось. Для изучения этого вопроса, руководитель исследования Линдси Холл и коллеги проанализировали, как добавление Bifidobacterium breve в рацион влияет на беременность у мышей. Холл уже давно изучает влияние бифидобактерий на микробиом в самом раннем возрасте, ранее показав, как предоставление специфических пробиотиков может помочь недоношенным детям. Количество этих бактерий в микробиоме увеличивается во время беременности у людей и мышей, и снижение их уровня ассоциируются с осложнениями беременности.    В исследовании, опубликованном в журнале Cellular and Molecular Life Science, Холл изучала влияние кормления безмикробных мышей пробиотиком Bifidobacterium breve. Результаты показали, что микробиом материнского кишечника и конкретно Bifidobacterium breve играли существенную роль в регуляции роста и метаболизма плода. У безмикробных мышей плод не получал достаточного количества углеводов и не мог нормально расти и развиваться, но введение Bifidobacterium breve безмикробным мышам улучшало состояние плода, восстанавливая метаболизм, рост и развитие до нормального уровня. Отсутствие материнского микробиома также препятствовало росту плаценты, что влияло на развитие плода, а более детальный анализ выявил ряд ключевых факторов роста клеток и метаболизма, которые, по-видимому, регулируются микробиомом и Bifidobacterium breve.    "Плацента остается органом, которым пренебрегают, несмотря на то, что она жизненно важна для роста и выживания плода. Лучшее понимание того, как растет и функционирует плацента, в конечном итоге приведет к более здоровой беременности для матери и ребенка", - говорит Холл. Исследователи также обнаружили, что микробиом влияет на ключевые транспортеры питательных веществ, включая транспортеры сахаров в плаценте, которые также влияют на рост плода.    "Наши результаты показывают, что материнский микробиом способствует развитию плаценты и росту плода", - отметила  Холл. "Мы считаем, что это связано с измененным профилем метаболитов и питательных веществ, что влияет на перенос питательных веществ от матери к ребенку через плаценту. Удивительно, но, похоже, что добавление пробиотика во время беременности может способствовать улучшению функционирования плаценты и положительно сказывается на внутриутробном росте плода".    Тем не менее, в этом первом в своем роде исследовании есть свои ограничения. Исследование было сфокусировано на одном единственном виде бактерий, и хотя оно показало, что Bifidobacterium breve оказывал положительное воздействие на безмикробных мышей во время беременности, это не является естественной ситуацией. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этих эффектов в более естественном и сложном микробиоме. Исследование было проведено на мышах и не может быть автоматически перенесено на лечение людей.     Данные, полученные в этом доказательном исследовании на животных, важны для проведения будущих исследований на людях, что позволит выяснить, имеет ли материнский микробиом человека аналогичные эффекты. Безусловно, если это так, то это может стать относительно простым и недорогим способом улучшения исходов беременности с положительным эффектом для здоровья матери и ее ребенка.