Técnica inovadora rastreia nutrientes do leite humano no microbioma intestinal infantil

Um novo estudo em ratos ajuda a explicar por que os microbiomas intestinais de bebês amamentados podem diferir muito daqueles de bebês alimentados com fórmula.

p O estudo, "Dietary Sphinganine Is Selectively Assimilated by Members of the Mammalian Gut Microbiome, "foi publicado em julho no Journal of Lipid Research.

p Sphinganine from milk Johnson Lab / Provided Uma nova técnica permite aos pesquisadores rastrear nutrientes específicos à medida que são absorvidos por micróbios intestinais no trato digestivo de um camundongo. A imagem mostra certos micróbios (vermelhos) absorvendo um nutriente comum no leite humano chamado esfinganina; micróbios azuis não o absorveram.

p O artigo descreve uma técnica inovadora desenvolvida em Cornell para rastrear o destino dos metabólitos - nutrientes formados ou necessários para o metabolismo - através do trato digestivo de um camundongo e identificar como eles interagem com micróbios intestinais específicos.

p "Achamos que os métodos podem ser expandidos para muitos sistemas microbiomas diferentes, "disse a autora sênior Elizabeth Johnson, professor assistente de ciências da nutrição na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida. Ela observou que os pesquisadores que investigam os efeitos de uma dieta rica em gordura versus uma dieta pobre em gordura, ou uma dieta ceto, pode usar a técnica para rastrear metabólitos.

p A metodologia pode revelar como metabólitos específicos promovem bactérias específicas. Isso pode permitir que os nutricionistas prescrevam que os pacientes comam alimentos contendo metabólitos específicos para alterar intencionalmente a composição de seus microbiomas, Disse Johnson.

p O leite humano e muitos outros alimentos contêm uma classe de metabólitos lipídicos chamados esfingolipídeos. Pesquisas anteriores sugeriram que esses metabólitos ajudam a formar o microbioma de uma criança, mas não se sabia se eles realmente interagem com o microbioma.

p O estudo identificou dois tipos de micróbios intestinais, Bacteroides and Bifidobacterium, que usam esfingolipídeos para seu próprio metabolismo.

p Embora muito pouco se saiba sobre as funções específicas dos micróbios intestinais na saúde humana, Bacteroides têm sido implicados em efeitos benéficos e não tão benéficos, dependendo do contexto. Geralmente estão associados a microbiomas de bebês saudáveis ​​amamentados. Bifidobacterium, mostrado pela primeira vez neste estudo para processar esfingolipídios dietéticos, são consideradas as bactérias benéficas por excelência, compreendendo até 95% do microbioma de bebês amamentados.

p Eles também são um probiótico de venda livre altamente popular.

p Nosso laboratório está muito interessado em como a dieta interage com o microbioma, a fim de realmente entender como você pode modulá-la da melhor maneira para ter efeitos positivos na saúde. Neste estudo, pudemos ver que sim, esses lipídios dietéticos que são uma grande parte das dietas de bebês [amamentados], estão interagindo de forma bastante robusta com o microbioma intestinal. "

Elizabeth Johnson, Professor Assistente de Ciências da Nutrição, Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida

p Os esfingolípidos têm origem em três fontes principais:dieta; bactérias que podem produzi-los; e a maioria dos tecidos do hospedeiro.

p Johnson, junto com o primeiro autor Min-Ting Lee, um estudante de doutorado, e Henry Le, um pesquisador de pós-doutorado, ambos no laboratório de Johnson, criou uma técnica para rastrear especificamente os esfingolipídeos da dieta à medida que passavam pelo intestino do rato.

p "Nós sintetizamos de forma personalizada o esfingolipídeo que adicionamos à dieta, "Johnson disse." É quase idêntico aos derivados do leite materno, mas com uma pequena etiqueta química para que pudéssemos rastrear a localização do esfingolipídeo, uma vez que foi ingerido pelos ratos.

p Lee então usou um marcador fluorescente que se fixou nas células ou micróbios que absorveram o lipídio marcado, de forma que todas as bactérias que haviam absorvido os esfingolipídeos acendiam em vermelho. Micróbios dos microbiomas dos camundongos foram então isolados e analisados. Populações com micróbios vermelhos foram separadas das outras, e esses foram sequenciados geneticamente para identificar as espécies de bactérias.

p Com mais investigação, Le foi capaz de identificar os metabólitos que Bacteroides e Bifidobacterium produzem quando expostos a esfingolipídios da dieta. Outras investigações estão em andamento para determinar se esses metabólitos produzidos por microrganismos são benéficos para a saúde infantil.

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