Štúdia prvýkrát popisuje metabolizmus črevnej mikrobioty u detí

Výskumný tím za účasti Inštitútu integrovanej systémovej biológie (I2SysBio) Univerzity vo Valencii, spoločne s FISABIO a CIBERESP, uskutočnila prvú metatranskriptomickú štúdiu črevnej mikroflóry dojčiat, ktorý umožnil odhaliť metabolizmus črevnej bakteriálnej komunity v prvom roku života, s doposiaľ neznámou úrovňou podrobností.

Do tejto práce sa zapojili aj vedci zo Spoločnej jednotky pre genomiku a zdravie Nadácie na podporu zdravia a biomedicínskeho výskumu valencijského spoločenstva (FISABIO) a konzorcia pre biomedicínsky výskum v oblasti epidemiológie a verejného zdravia (CIBERESP), v závislosti od zdravotného ústavu Carlosa III.

Životné prostredie je v prvých rokoch života veľmi dôležité, pre dieťa aj pre baktérie jeho črevnej mikroflóry. Baktérie a ľudia koexistujú v harmonickej symbióze:ľudia sa s nimi delia o jedlo, ktoré jedia, ktorý im pomáha metabolizovať (10% energie získanej z potravy je dôsledkom bakteriálneho pôsobenia). Navyše, Baktérie ovplyvňujú vývoj imunitného a nervového systému.

Preto štúdia skúmala expresiu všetkých bakteriálnych génov, ktoré sú súčasťou črevnej flóry dieťaťa, zo vzoriek výkalov získaných v 4 časových bodoch počas prvého roka života:7 dní po narodení a v 3 rokoch, 7 a 12 mesiacov. Analýza bola vykonaná aj na vzorkách matiek získaných týždeň pred pôrodom a o rok neskôr.

"V tejto štúdii sme skúmali, ako prostredie ovplyvňuje génovú expresiu bakteriálnej komunity v črevách dieťaťa, najmä druh diéty (ktorá sa v prvom roku života drasticky mení hlavne so zavedením tuhej stravy) “, vysvetľuje María José Gosalbes, Výskumník CIBEResp vo FISABIO a prvý autor štúdie.

„Pre črevné baktérie - dodáva výskumník - nie je to isté, ako jesť uhľohydráty z obilnín kaše ako z ľudského materského mlieka. V jednom a inom prípade biochemické dráhy metabolizmu sú rôzne a to si vyžaduje expresiu rôznych génov. “

"Analýza génov, ktoré sú exprimované, dokázali sme vedieť, v akom funkčnom stave sú črevné baktérie:čím sa živia, ak rastú, atď.", objasňuje Pilar Francino, hlavný riešiteľ štúdie a vedúci oblasti genomiky a zdravia FISABIO.

Najvýraznejším zistením štúdie je dôkaz aktivity baktérií, ktoré produkujú butyrát v čreve dieťaťa pred zavedením tuhej stravy. Táto mastná kyselina s protizápalovými vlastnosťami, ktorá slúži ako potrava pre bunky črevnej steny, má uznávaný význam pre zdravie dospelých, ale doteraz sa predpokladalo, že to nie je také dôležité pre deti.

Zaujímavé je, že u dospelých, baktérie syntetizujú butyrát z vlákniny a ďalších komplexných uhľohydrátov prijatých v potrave, ktoré sa nenachádzajú v materskom mlieku. Následné štúdie budú musieť zistiť, aké substráty baktérie používajú na výrobu butyrátu u dojčiat a či táto zlúčenina má rovnaké funkcie u dojčiat a dospelých.

Metatranscriptomika baktérií

V tejto štúdii, omická technika, metatranscriptomics, bol použitý, ktorá spočíva v globálnej analýze génov, ktoré sú exprimované v bakteriálnom spoločenstve. V závislosti od funkčného stavu alebo environmentálnych podnetov, baktérie exprimujú niektoré gény alebo iné; preto, metatranscriptomics poskytuje zásadné informácie o funkčnej kapacite črevných baktérií v každom okamihu.

Vzhľadom na technickú náročnosť len málo laboratórií na svete je schopných vykonávať metatranskriptomickú analýzu ľudského mikrobiómu. Avšak, tieto štúdie sú nevyhnutné na úplné pochopenie mikrobiálnej biológie. „Veľkou výzvou do budúcnosti je integrovať všetky údaje:genomiku, metatranscriptomics, atď.", hovorí Francino.

• Rozmanitosť medzi vidieckymi Afričanmi sa rozširuje aj na ich črevné mikrobiómy
• Vysoký obsah tuku znižuje účinnosť imunitného systému v boji proti infekčným chorobám