Onderzoekers van de San Diego School of Medicine van de Universiteit van Californië hebben onlangs ontdekt hoe darmbacteriën enzymen gebruiken om onze cellen van hun Neu5Gc-gehalte te ontdoen, zodat ze zich tegoed kunnen doen aan onderliggende suikers. en daarbij, laat het koolhydraat vrij in de bloedbaan.
De studie, gepubliceerd op 23 september 2019 in Natuur Microbiologie , introduceert de mogelijkheid om deze bacteriële enzymen te gebruiken, genaamd sialidasen, om Neu5Gc uit onze weefsels te verwijderen en mogelijk de koolhydraten uit rood vlees te verwijderen voordat het wordt geconsumeerd.
We hopen dat deze aanpak kan worden gebruikt als een soort probioticum of prebioticum om ontstekingen en het risico op ontstekingsziekten te helpen verminderen -; zonder biefstuk op te geven."
Karsten Zengler, doctoraat, hoogleraar kindergeneeskunde en bio-engineering, UC San Diego en senior auteur
Wetenschappers weten al tientallen jaren dat darmkanker en atherosclerose vaker voorkomen bij mensen die veel rood vlees eten, maar niet bij niet-menselijke carnivoren. Neu5Gc werd geïmpliceerd als het verband tussen de consumptie van rood vlees en deze ziekten bij de mens in eerdere studies door co-auteur Ajit Varki, MD, Distinguished Professor of Medicine en Cellular and Molecular Medicine aan de UC San Diego School of Medicine, en collega's. Ze toonden aan dat Neu5Gc in de voeding ontstekingen bevordert, tumoren en atherosclerose in Neu5Gc-deficiënte (gehumaniseerde) muizen.
In hun laatste onderzoek, Het team van Zengler gebruikte vergelijkbare gehumaniseerde muizen (muismodellen die genetisch gemodificeerd zijn om op de een of andere manier de menselijke biologie weer te geven) om te bepalen hoe voeding de samenstelling van de microbiomen beïnvloedt -; gemeenschappen van microben, in het bijzonder bacteriën -; leven in de darm. De muizen kregen ofwel een Neu5Gc-rijk rood vleesdieet of een van de twee controlediëten zonder koolhydraten.
Algemeen, het roodvleesachtige dieet was geassocieerd met minder bacteriële diversiteit in de darmmicrobiomen van de muis. Toch waren er verschillende soorten bacteriën die overvloediger aanwezig waren in de ingewanden van de Neu5Gc-gevoede muizen dan de muizen die de vleesgerelateerde koolhydraten niet consumeerden. Een van deze was Bacteriën , een soort bacterie waarvan bekend is dat ze overleven op koolhydraten.
Specifieker, een Bacteriën enzym was vooral overvloedig aanwezig in de Neu5Gc-gevoede muizen -; een nieuw type sialidase dat Neu5Gc van cellen afsplitst.
Om te bepalen hoe de muisresultaten kunnen worden vertaald naar mensen, Zengler hoopte oorspronkelijk een onderzoek uit te voeren waarin mensen twee maanden lang vegetarisch zouden eten, daarna twee maanden overschakelen op vleesconsumptie, terwijl het team volgde hoe hun darmmicrobioom en sialidasen veranderden. In plaats van een dergelijk onderzoek te starten, wat duur zou zijn geweest, Zengler vond een natuurlijk voorkomend experiment in de levensstijl van de Hadza, een inheemse groep jager-verzamelaars die in een afgelegen gebied van Tanzania leeft, in Oost-Afrika. In het droge seizoen, de Hadza jagen en eten vlees. In het natte seizoen, ze kunnen niet jagen en vertrouwen in plaats daarvan op een dieet dat voornamelijk bestaat uit bessen en honing.
Andere onderzoeksgroepen hebben eerder de Hadza en hun microbiomen bestudeerd. Onderzoek van openbaar beschikbare genomische gegevens van Hadza-darmbacteriën in de loop van de tijd, Het team van Zengler merkte dat Bacteriën die het sialidase-gen bevatten, waren tijdens het droge (vleesetende) seizoen minstens twee keer meer aanwezig, vergeleken met het natte seizoen.
Maar alleen omdat sialidase-genen aanwezig zijn, wil nog niet zeggen dat ze ook actief zijn. Dus onderzoekers synthetiseerden het Hadza-bacteriële sialidase-gen en produceerden het enzym in het laboratorium. Het resulterende sialidase was actief en gaf de voorkeur aan niet-menselijke Neu5Gc boven vergelijkbare menselijke koolhydraten.
Zengler ging toen nog een stap verder:naar de supermarkt. Zijn team kocht biefstuk en varkensworst in een plaatselijke winkel en bracht het terug naar het laboratorium. Ze wreven hun in het laboratorium gemaakte sialidase op het vlees en, zowaar, het grootste deel van de Neu5Gc kwam er meteen uit.
"De aanpak is nog niet perfect -; het sialidase-enzym verkiest Neu5Gc te splitsen, maar het klieft nog steeds een beetje van een vergelijkbaar menselijk koolhydraat, " zei Zengler, die ook een faculteitslid is in het Center for Microbiome Innovation aan de UC San Diego.
Hij en zijn team werken nu aan het optimaliseren van het enzym om de specificiteit ervan te vergroten. Het team wil ook methoden onderzoeken om het enzym massaal te produceren en het potentieel ervan voor het voorkomen van ontstekingen en ontstekingsziekten verder onderzoeken.
SARS-CoV N-eiwit wekt de productie van IFN-β op door alomtegenwoordige RIG-I te veroorzaken,
Nieuwe studie kan dodelijke infecties bij baby's helpen voorkomen
Onderzoekers gebruiken faagtherapie om alcoholische leverziekte met succes te behandelen
Microbioom kan helpen bij het identificeren van pre-kankerrisico bij vrouwen met HPV
Nieuw ontdekte grote fagen vervagen de grens tussen leven en niet-leven
Nanotechnologie en COVID-19 diagnose en behandeling
Longmicroben kunnen helpen bij het voorspellen van resultaten bij ernstig zieken
Een nieuwe studie gepubliceerd in de American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine toont aan dat het vastleggen van de manier waarop de organismen die in de longen leven van type en aan
Afslankmiddel Wegovy goedgekeurd door FDA
De Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) heeft Wegovy (semaglutide)-injectie (2,4 mg eenmaal per week) goedgekeurd als een chronische behandeling voor gewichtsbeheersing bij obese of overgewi
Wetenschappers lossen mysterieus geval van autobrouwerijsyndroom op
Onderzoekers in China hebben een belangrijke ontdekking gedaan die het verwarrende geval verklaart van een 27-jarige man die in het verleden dronken was geworden zonder daadwerkelijk alcohol te drinke