Sửa chữa các microbiome đường ruột không lành mạnh để chống lại bệnh tật

Các nhà khoa học đã  báo cáo sự phát triển của các phân tử có thể thay đổi, hoặc sửa sang lại, hệ vi sinh vật đường ruột không lành mạnh ở chuột thành những phân tử khỏe mạnh hơn. Nghiên cứu cũng có thể một ngày nào đó được áp dụng cho các điều kiện khác liên quan đến chế độ ăn uống.

Các nhà nghiên cứu đã trình bày kết quả của họ tại Hội nghị & Triển lãm Quốc gia Mùa thu 2019 của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS).

"Hệ vi sinh vật đường ruột chứa hàng trăm loài vi khuẩn khác nhau và là nơi tập trung nhiều vi khuẩn sống nhất trong chúng ta", M. Reza Ghadiri, Tiến sĩ, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết. "Nếu tất cả chúng ta ăn một chế độ ăn uống lành mạnh, tập thể dục và không bị lão hóa, chúng ta sẽ không gặp vấn đề với hệ vi sinh vật đường ruột và nhiều bệnh tật. Nhưng, đó không phải là cách mọi người sống. liên quan đến prebiotic, men vi sinh hoặc liệu pháp thuốc. Mục tiêu của chúng tôi là thực hiện một phương pháp hoàn toàn mới - để điều chỉnh lại hệ vi sinh vật. "

Chìa khóa của nghiên cứu là một lớp các phân tử được gọi là peptide tự lắp ráp D, L; Chúng được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Ghadiri ban đầu để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh. Peptide là những chuỗi axit amin ngắn liên kết với nhau; chúng là các khối xây dựng của protein. Các peptide của Ghadiri không được tìm thấy trong tự nhiên và có chế độ hoạt động và chọn lọc đặc biệt cao đối với các loài vi khuẩn khác nhau.

"Giả thuyết của chúng tôi là thay vì tiêu diệt vi khuẩn, nếu chúng ta có thể điều chỉnh có chọn lọc sự phát triển của một số loài vi khuẩn trong hệ vi sinh vật đường ruột bằng cách sử dụng peptide của chúng ta, vi khuẩn có lợi hơn sẽ phát triển để lấp đầy hốc và ruột sẽ được" tái tạo "thành một cách lành mạnh ruột, "Ghadiri giải thích. "Lý thuyết của chúng tôi là quá trình đó sẽ ngăn chặn sự khởi phát hoặc tiến triển của một số bệnh mãn tính."

Để kiểm tra giả thuyết này, Ghadiri đã chọn bệnh tim mạch và sử dụng một chủng chuột được gọi là chuột loại bỏ thụ thể LDL. "Những con chuột này đã được nhân giống để phát triển mạnh nhờ chế độ ăn ít chất béo, nhưng khi chúng được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo bão hòa - cái gọi là chế độ ăn phương Tây - chúng phát triển cholesterol trong huyết tương cao, đặc biệt là loại LDL hoặc 'xấu', "Ghadiri giải thích. "Trong vòng 10 đến 12 tuần, chúng phát triển các mảng bám trong động mạch như bạn sẽ tìm thấy ở bệnh nhân xơ vữa động mạch." Chuột loại bỏ thụ thể LDL là "tiêu chuẩn vàng" để kiểm tra hiệu quả của statin, được sử dụng rộng rãi để giảm mức cholesterol.

(adv)

Để tìm ra các peptide tốt nhất để thử nghiệm trên mô hình chuột, nhóm nghiên cứu đã phát triển một thử nghiệm sàng lọc hàng loạt. Các nhà khoa học đã phát triển một microbiome chuột đại diện trong phòng thí nghiệm và sau đó thử nghiệm các peptide khác nhau với nó. Ghadiri sau đó đã chọn hai peptide có vẻ hiệu quả nhất để tái cấu trúc hệ vi sinh vật đường ruột của chuột thành trạng thái giống như hệ vi sinh vật đường ruột của chuột trong chế độ ăn ít chất béo.

Nghiên cứu tiếp theo bao gồm ba nhóm chuột. Một nhóm được cho ăn chế độ ăn ít chất béo, một nhóm khác được cho ăn theo chế độ ăn phương Tây và nhóm thứ ba được cho ăn chế độ ăn phương Tây cộng với liều uống của một hoặc hai loại peptide khác. Từ các mẫu phân, các nhà nghiên cứu đã giải trình tự microbiome ruột từ cả ba nhóm trước và sau khi dùng thuốc. Họ cũng đo mức độ của các phân tử ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, viêm và trao đổi chất, và kiểm tra các động mạch của động vật để tìm mảng.

"Chuột ăn chế độ ăn phương Tây với peptide của chúng tôi đã giảm 50% tổng lượng cholesterol trong huyết tương và không có mảng bám đáng kể nào trong động mạch, so với những con chuột được cho ăn chế độ ăn phương Tây và không có peptide", Ghadiri nói. "Chúng tôi cũng chứng kiến ​​mức độ bị ức chế của các phân tử làm tăng viêm và cân bằng lại các chất chuyển hóa liên quan đến bệnh tật. Những con chuột này giống như những người có chế độ ăn ít chất béo."

Các cơ chế diễn ra rất có thể liên quan đến các gen ảnh hưởng đến axit mật, từ đó ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa cholesterol, cũng như các gen khác ảnh hưởng đến quá trình viêm như xơ vữa động mạch, Ghadiri nói.

"Đây là lần đầu tiên bất cứ ai chứng minh rằng có những phân tử cố tình làm lại hệ vi sinh vật đường ruột và biến một đường ruột không lành mạnh thành một thứ lành mạnh hơn", ông nói. "Điều này mở ra khả năng trị liệu rõ ràng. Chúng ta có thể sắp xếp các can đảm của các cá nhân và cuối cùng phát triển các liệu pháp."

Nguồn : Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ