A bélbaktériumok együttműködnek az étrendi hiányosságok leküzdésében
A jó bélbaktériumok támogatják egymást az étrendi hiányosságok leküzdésében, a gazdaszervezet viselkedésének megváltoztatásában és a szaporodás javításában.
Annak elemzésére, hogy a mikrobiom hogyan befolyásolja a gazda viselkedését, a lisszaboni Champalimaud Ismeretlen Központ kutatóinak egy csoportja ecetszúnyogokat és csúcstechnológiás eszközöket vizsgáló tanulmányt használt arra vonatkozóan, hogy két jó bélbaktérium hozzon létre étrendet. keresztmetabolikus, amely lehetővé teszi számukra a növekedést és fejlődést, még akkor is, ha a fogadó test étrendje nélkülözik a fejlődésükhöz szükséges tápanyagokat, ami lehetővé teszi számukra a gazdaszervezet döntéshozatali folyamatának megváltoztatását is - írja a doc.ro.
Mikrobiom, ellenáll az étkezési rendellenességeknek
Az eredmények feltárják azt a mechanizmust, amely révén a baktériumok megfelelő kombinációja mikrobiomákkal szembeni ellenálló képességhez vezethet az étkezési rendellenességekkel és az agy működésének változásával szemben.
Az esszenciális aminosavak kiegyensúlyozott bevitele elengedhetetlen minden állat jólétének és egészségének biztosításához. Az esszenciális aminosavak a fehérjék alapvető elemei, de befolyásolják azt is, hogy hány utóda lehet, és mit döntenek ezek az állatok. Érdekes módon a tanulmány szerzői korábban kimutatták, hogy a mikrobiom fontos szerepet játszik annak meghatározásában, hogy az aminosavak hogyan befolyásolják az agyat.
A legkülönösebbnek azt találták, hogy a baktériumok csak akkor befolyásolhatják a gazdaszervezet döntéseit, ha meghatározott kombinációkban vannak jelen. Ismeretes, hogy a mikrobiom gyakran sokféle baktériumfajt tartalmaz, de továbbra is rejtély, hogy miért van szükség különféle baktériumokra az agy működésének befolyásolásához és a gazdafiziológia megváltoztatásához.
A kutatócsoport ezért ennek a rejtélynek a megoldására vállalkozott. Annak vizsgálata, hogy a baktériumok hogyan befolyásolják a gazdaszervezet fiziológiáját, félelmetes feladat olyan szervezeteknél, amelyek nagyon összetett mikrobiomával rendelkeznek. Az ecetszúnyogoknak azonban egyszerűbb a mikrobiomjuk, ami jó elemzési jelöltekké teszi őket. Így a tudósok pontosan meg tudták vizsgálni azokat a mechanizmusokat, amelyeket a mikrobiota használ a gazdaszervezet táplálkozási döntéseinek megváltoztatására.
A jelen tanulmány szerzői korábban azt találták, hogy az esszenciális aminosavaktól nélkülözött legyek erős étvágyat fejtenek ki a fehérjében gazdag ételek iránt. Azoknál a legyeknél azonban, amelyek két, a mikrobiomban nagyon sok baktériummal társultak (Acetobacter pomorum és Lactobacillus), a fehérjefelszerelésük drasztikusan csökkent, és inkább cukrot fogyasztottak.
A tanulmány fő célja szerint a tudósok megértették, miért kell ennek a két specifikus baktériumnak jelen lennie ahhoz, hogy megváltoztassa a légy táplálkozási viselkedését.
A mikrobiómát vizsgáló több csoport munkája azt mutatta, hogy általában a baktériumok közösségének, nem pedig az izolált baktériumoknak kell befolyásolniuk a gazdaszervezet viselkedését - és ez nagy valószínűséggel a baktériumok által használt specifikus anyagoknak köszönhető. termelnek: úgynevezett metabolitok. Ezért a csapat célja a mikrobiomban lévő baktériumok közötti kialakult metabolikus kölcsönhatások mérése volt, és annak feltérképezése, hogy a specifikus baktériumok és metabolitjaik hogyan hatnak a gazdára.
A köztük lévő együttműködés lehetővé teszi a jó baktériumok fejlődését
E kérdések kezelésére a szerzők egy sor kísérletet hajtottak végre. A legyek táplálékválasztásának nyomon követése érdekében a kutatók a laboratóriumban kifejlesztett érzékelőt - a flyPAD - használták ki, és nagy részletességgel használták fel a legyek egyedi etetési mintázatának mérésére.
Ezután bakteriális mutánsokat használtak, hogy megértsék a baktériumsejtek specifikus funkcióinak a gazda viselkedésére gyakorolt hatását. A glasgow-i egyetem munkatársaival együtt a lisszaboni kutatók egy kifinomult technikát is alkalmaztak, amely lehetővé tette számukra a két különböző baktérium között cserélt metabolitok nyomon követését.
A tudósok szerint azt tapasztalták, hogy a két baktérium metabolitokat cserél, és ez a keresztetáplálás (szintrófia) lehetővé teszi számukra a gazdaszervezet növekedését és hatását, még akkor is, ha étrendje nem tartalmazza a számukra nélkülözhetetlen tápanyagokat.
Konkrétan a kutatók megértették, hogy a Lactobacillus törzsek laktátot termelnek, amelyet az Acetobacter törzsek aminosavak és más metabolitok szintetizálására használnak. Ezután a Lactobacillus törzs használja őket, amelyek nem tudják szintetizálni őket a tejtermelés folytatásához.
Sőt, ezeket a bakteriális aminosavakat a gazdaszervezet nagy valószínűséggel használja petesejtek előállításához. De ami a legfontosabb, ez a tanulmány megállapította, hogy a laktátot az Acetobacter baktériumok is használják a legyek viselkedésének megváltoztatására.
Ennek a kereszttáplálási kapcsolatnak a megteremtésével a baktériumközösség rezisztenssé válik a drasztikus étrendi változásokkal szemben, lehetővé téve számukra, hogy növekedésüket olyan gazdaszervezetek belsejében terjesszék, amelyek túlélésükhöz nélkülözhetetlen tápanyagokat fogyasztanak.
Megalapozott, hogy a diéta, amelyet kutatók mondanak, hatással van mind a mikrobiomra, mind az agyunkra. A dolgokat bonyolító elem a mikrobiom, amely viszont befolyásolja, hogy az étrend hogyan hat ránk, és mit döntünk el enni. De a megfelelő technológiák és a megfelelő kísérleti rendszer kombinálásával elmélyülhetünk azokban a mechanizmusokban, amelyek révén a mikrobiom kölcsönhatásba lép az étrenddel, hogy befolyásolja az agyunkat és a testünket.
Jelen tanulmány kimutatta, hogy a baktériumok közötti helyes összefüggések rezisztenssé tehetik a mikrobiomot az étrendi zavarokkal szemben, megmagyarázva, hogy egyes állatok és mások miért lehetnek érzékenyebbek az ételek tápanyagtartalmára, mint mások. Érdekes példa arra is, hogy a természet miként alakít ki olyan körforgásos gazdaságokat, amelyekben semmit sem pazarolnak el, és minden érintett félnek nyernie kell.
Összefoglalva, ez a tanulmány fontos példa arra, hogy a modell organizmusok hogyan használhatók fel az étrend mikrobiomra gyakorolt hatásának tisztázására, valamint a bélbaktérium-fajok agyi működéshez és viselkedéshez való egyéni hozzájárulásának megértéséhez.
Az ebben a tanulmányban alkalmazott módszertanok lehetővé teszik a tudósok számára, hogy azonosítsák a baktériumok közötti összes bevált metabolikus kölcsönhatást, és lehetővé teszik azoknak a pontos mechanizmusoknak a megértését, amelyek felelősek annak megváltoztatásáért, hogy a gazdaszervezetek mit esznek, és az agy működését. Ez az információ felhasználható a hasonló mechanizmusok felkutatására a bonyolultabb mikrobiómájú állatokban, beleértve az embereket is. A jó baktériumok szaporíthatók probiotikus étrend-kiegészítők, például a Lactobacillus segítségével.