Studie beschrijft voor het eerst het metabolisme van de darmmicrobiota bij baby's

Een onderzoeksteam met deelname van het Instituut voor Integratieve Systeembiologie (I2SysBio) van de Universiteit van Valencia, samen met FISABIO en CIBERESP, heeft de eerste metatranscriptomische studie van de darmmicrobiota van baby's uitgevoerd, die het mogelijk heeft gemaakt om het metabolisme van de darmbacteriële gemeenschap tijdens het eerste levensjaar te onthullen, met een tot nu toe onbekend detailniveau.

Bij dit werk waren ook onderzoekers betrokken van de Joint Unit in Genomics and Health van de Foundation for the Promotion of Health and Biomedical Research of the Valencian Community (FISABIO) en het Biomedical Research Consortium in Epidemiology and Public Health Network (CIBERESP), afhankelijk van het Carlos III Health Institute.

Het milieu is erg belangrijk in de eerste levensjaren, zowel voor de baby als voor de bacteriën van zijn darmmicrobiota. Bacteriën en mensen bestaan ​​naast elkaar in een harmonieuze symbiose:mensen delen met hen het voedsel dat ze eten, die hen helpt te metaboliseren (10% van de energie die wordt verkregen uit voedsel is het gevolg van bacteriële werking). In aanvulling, bacteriën beïnvloeden de ontwikkeling van het immuunsysteem en het zenuwstelsel.

Dus, de studie heeft de expressie onderzocht van alle bacteriële genen die deel uitmaken van de darmflora van de baby uit fecale monsters verkregen op 4 tijdstippen gedurende het eerste levensjaar:7 dagen na de geboorte en op 3, 7 en 12 maanden oud. De analyse werd ook uitgevoerd op monsters van de moeders die een week voor de geboorte en een jaar later werden verkregen.

"In deze studie hebben we onderzocht hoe de omgeving de genexpressie van de bacteriële gemeenschap van de darm van de baby beïnvloedt, in het bijzonder het type dieet (dat drastisch verandert tijdens het eerste levensjaar, voornamelijk met de introductie van vast voedsel)", legt María José Gosalbes uit, CIBEResp-onderzoeker bij FISABIO en eerste auteur van de studie.

"Voor de bacteriën van de darm -voegt de onderzoeker toe- is het niet hetzelfde om koolhydraten uit de granen van een pap te eten dan uit menselijke moedermelk. In het ene geval en het andere, de biochemische wegen van metabolisme zijn verschillend en dat vereist de expressie van verschillende genen."

"Analyseren welke genen tot expressie worden gebracht, we hebben kunnen weten in welke functionele staat de darmbacteriën zijn:waar ze zich mee voeden, als ze groeien, enzovoort.", verduidelijkt Pilar Francino, hoofdonderzoeker van de studie en hoofd van de FISABIO Genomics and Health Area.

De meest opvallende bevinding van het onderzoek is het bewijs van activiteit van bacteriën die butyraat produceren in de darm van de baby voordat het vaste dieet wordt geïntroduceerd. Dit vetzuur met ontstekingsremmende eigenschappen en dat dient als voedsel voor cellen van de darmwand is van erkend belang voor de gezondheid bij volwassenen, maar tot nu toe dacht men dat het bij baby's niet zo relevant was.

Wat interessant is, is dat bij volwassenen, bacteriën synthetiseren butyraat uit vezels en andere complexe koolhydraten die via de voeding worden ingenomen en die niet in moedermelk worden aangetroffen. Latere studies zullen moeten uitwijzen welke substraten bacteriën gebruiken om butyraat te produceren bij zuigelingen en of deze verbinding dezelfde functies heeft bij zuigelingen en volwassenen.

Bacteriën metatranscriptomics

In dit onderzoek, een omische techniek, metatranscriptomics, is gebruikt, die bestaat uit de globale analyse van de genen die tot expressie worden gebracht in een bacteriële gemeenschap. Afhankelijk van de functionele toestand of omgevingsstimuli, de bacteriën brengen sommige genen of andere tot expressie; Vandaar, metatranscriptomics geeft op elk moment essentiële informatie over de functionele capaciteit van darmbacteriën.

Vanwege de technische moeilijkheid, weinig laboratoria ter wereld zijn in staat om metatranscriptomische analyse van het menselijk microbioom uit te voeren. Echter, deze studies zijn nodig om de microbiële biologie volledig te begrijpen. "De grote uitdaging voor de toekomst is om alle data te integreren:genomics, metatranscriptomics, enzovoort.", zegt Francino.

• Diversiteit onder Afrikaanse plattelandsbewoners strekt zich uit tot hun darmmicrobioom
• Een hoog vetgehalte vermindert de efficiëntie van het immuunsysteem om infectieziekten te bestrijden