In vivo administration af tarmbakteriekonsortier replikerer urolithin-metabotyper A og B i en ikke-urolithin-producerende rottemodelⅢ
Dec 25, 2023
I det sidste årti har der været stigende interesse for ET- og EA-rige plantefødevarer, herunder granatæble og valnødder, for deres potentielle beskyttende virkninger mod kroniske degenerative sygdomme som cancer, kardiovaskulære og neurodegenerative sygdomme (Alzheimers og Parkinsons sygdom).32,33 Men ET. og EA biotilgængelighed og absorptionshastigheder er meget lave, og de metaboliseres yderligere af tarmmikrobiotaen til at producere Uros. I de sidste par årtier har mange prækliniske undersøgelser således antydet, at Uros kan være de vigtigste bidragydere til de sundhedsmæssige fordele ved at indtage ET-rige kilder.1
Sideløbende er der udført adskillige undersøgelser for at identificere de bakteriegrupper, der kan omsætte EA til forskellige typer Uros. For nylig er de tarmbakteriekonsortier, der er involveret i EAmetabolisme for at give de Uro-producerende metabotyper (UM-Aand UM-B) in vitro, blevet identificeret.25 I denne undersøgelse udvikler vi to qPCR-baserede metoder til at påvise to bakteriegenera af disse konsortier. (Ellagibacter og Enterocloster) på en uspecifik, følsom og omkostningseffektiv måde. Det var unødvendigt at udvikle en aqPCR-baseret metode til at påvise Gordonibacter, fordi den tidligere var udviklet og testet i humane fæcesprøver.19,28
Som afbildet i ESI-tabellerne 1S og 2S,† var systemet nøjagtigt og velegnet til specifikt at detektere Ellagibacter- og Enterocloster-slægterne, da det udelukkede naboarter og andre bakterier, der almindeligvis detekteres i tarmen. I fæcesprøver korrelerede Ellagibacter og Enterocloster-kvantificering ved hjælp af denne qPCR-metode godt med resultaterne opnået ved 16S rRNA-sekventering. Derfor kan denne qPCR-metode til kvantificering af Ellagibacter og Enterocloster betragtes som en specifik, effektiv og gennemførlig metode. Denne undersøgelse undersøgte levedygtigheden af Uro-producerende bakterier isoleret fra den menneskelige tarm i en ikke-Uro-producerende rottemodel for første gang.
Vi bekræftede her og indeandre parallelle undersøgelser af, at Wistar-rotter er en egnet model af ikke-Uro-producerende pattedyr (UM-0-lignende dyremodel). Dette bør dog bekræftes ved yderligere undersøgelser, da gnaveres tarmmikrobiota af en stamme også kan variere afhængigt af dyreleverandør. Denne undersøgelse bekræfter den væsentlige rolle, som Gordonibacter og (eller) Ellagibacter spiller i de første trin af Uro-produktionsvejen. Selvom Enterocloster-slægten blev påvist i kontrolrotternes afføring under hele undersøgelsen, var det utilstrækkeligt til at få dyrene til at producere Uros.
Dette resultat er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser, som korrelerede tilstedeværelsen af Gordonibacter og (eller) Ellagibacter i den menneskelige tarm med Uro-produktion. Uros in vivo beviser, at alle eller nogle af de indtagne bakterier nåede tarmen og forblev i live. Vi observerede en højere mængde Uro-A end IsoUro-A og UroB i gruppe B. Følgelig var produktionen af Uro-A i denne gruppe mere favoriseret frem for IsoUro-A og Uro-B produktion, hvilket replikerer profilen for mange individer fra UM-B.
Denne Uro-produktionsprofil er også for nylig blevet beskrevet i en anderledes tilgang med en pseudo-kim-fri musemodel efter daglig transplantation af fæcesmikrobiotaen fra forskellige UM-donorer i 4 uger, hvilket kunne være en værdifuld model til at udforske sundhedseffekterne af EA og ET'er.34 Men, vores undersøgelse har vist, at indtagelse af bakteriekonsortier A(Gordonibacter + Enterocloster) og B (Ellagibacter +Enterocloster) er nok til at producere tarmkolonisering af Uro-producerende bakterier i en ikke-Uro-producerende rottemodel, hvor det fortsatte forbrug af ET'er ikke var tilstrækkeligt til at modificere UM-0 til en Uro-producerende metaltype (UM-A eller UM-B). På den anden side viste data, at når en EA-pulverrig kost blev suppleret med valnødder, fæces EA-koncentration og produktion af Uros steg signifikant i både gruppe A (fig. 3A) og B (fig. 3B).
Dette indikerer, at matricen af fødevaren, der indeholder EA, påvirker dens biotilgængelighed i tarmen og derfor bakteriernes evne til at producere Uros. Det er således ikke alle diætkilder til EA, der er lige egnede til at producere Uros på tarmniveau. Ydermere var valnødder særdeles velegnede til produktion af Uros på tarmniveau hos mennesker sammenlignet med indtaget af granatæblejuice og EA-rige ekstrakter.19,35 Ikke desto mindre, i kontrolgruppen, selvom fæceskoncentrationen af EA steg efter tilsætning af valnødder til diæt, var det ikke nok at modulere rotternes tarmmikrobiota til at producere Uros (fig. 4A).
Disse resultater stemmer overens med tidligere undersøgelser af mennesker, hvor indtagelse af fødevarer rige på EA ikke gjorde UM-0 individer til Uro-producenter, sandsynligvis på grund af fraværet eller minimale niveauer af Uro-producerende bakterier i deres tarmmikrobiota.11,36 Samlet set Vores resultater tyder på, at moduleringen af den relative overflod af bakterier såsom Gordonibacter, Ellagibacter og Enterocloster kunne modificere individers UM'er. Faktisk resulterede kontinuerligt forbrug af bakteriekonsortier indeholdende Gordonibacter plus Enterocloster (i gruppe A-rotter) eller EllagibacterTabel 3 plus Enterocloster (i gruppe B-rotter) i tarmkolonization af Uro-producerende bakterier i en ikke-Uro-producerende rottemodel, hvilket tillader metabotypen af rotter at ændre sig fra UM-0til UM-A eller UM-B. Derudover blev sikkerheden af disse oralt administrerede tarmbakteriekonsortier hos rotter i 1 måned undersøgt uden negative virkninger eller modulering af andre bakteriegrupper sammenlignet med kontrolrotter (tabel 2 og 3). Der er imidlertid behov for mere forskning for at bekræfte virkningen af Uro-producerende konsortiers forbrug på værtens sundhed og sikkerhed, før de betragtes som mulige næste generations probiotika for at tilpasse Uro-produktion hos mennesker.
Ud over andre diætetiske polyphenol-transformerende bakterier kan de uro-producerende tarmbakteriekonsortier, der er beskrevet i denne undersøgelse, have potentiale som nye probiotika, især relevant hos UM-0 individer, som ikke kan producere bioaktive Uros. Desuden sammenlignet med kemisk syntese , er metabolitproduktion af mikroorganismer ofte mere bekvem ud fra et sundheds- og miljømæssigt synspunkt. Sygdomme, der tidligere kun er behandlet med syntetiske lægemidler, er gradvist mere og mere afhængige af bakterielle sekundære metabolitter, såsom antibiotika og antitumorale, kolesterolsænkende og immunmodulerende midler. Imidlertid bør der udføres yderligere forskning for at demonstrere disse nye begreber.
Naturlig urtemedicin til lindring af forstoppelse-Cistanche
Cistanche er en slægt af parasitære planter, der tilhører familien Orobanchaceae. Disse planter er kendt for deres medicinske egenskaber og har været brugt i traditionel kinesisk medicin (TCM) i århundreder. Cistanche-arter findes overvejende i tørre og ørkenområder i Kina, Mongoliet og andre dele af Centralasien. Cistanche-planter er kendetegnet ved deres kødfulde, gullige stængler og er højt værdsat for deres potentielle sundhedsmæssige fordele. I TCM menes Cistanche at have styrkende egenskaber og bruges almindeligvis til at nære nyrerne, øge vitaliteten og understøtte seksuel funktion. Det bruges også til at behandle aldring, træthed og generelle velværeproblemer. Mens Cistanche har en lang historie med anvendelse i traditionel medicin, er videnskabelig forskning om dens effektivitet og sikkerhed igangværende og begrænset. Imidlertid indeholder det forskellige bioaktive forbindelser såsom phenylethanoidglycosider, iridoider, lignaner og polysaccharider, som kan bidrage til dets medicinske virkninger.
Wecistanche'scistanche pulver, cistanche tabletter, cistanche kapsler,og andre produkter udvikles vhaørkencistanchesom råvarer, der alle har en god effekt på at lindre forstoppelse. Den specifikke mekanisme er som følger: Cistanche menes at have potentielle fordele til at lindre forstoppelse baseret på dens traditionelle anvendelse og visse forbindelser, den indeholder. Mens videnskabelig forskning specifikt om Cistanches effekt på forstoppelse er begrænset, menes det at have flere mekanismer, der kan bidrage til dets potentiale til at lindre forstoppelse. Afføringseffekt: Cistanche har længe været brugt i traditionel kinesisk medicin som et middel mod forstoppelse. Det menes at have en mild afføringseffekt, som kan hjælpe med at fremme afføring og fremkalde forstoppelse. Denne effekt kan tilskrives forskellige forbindelser fundet i Cistanche, såsom phenylethanoidglycosider og polysaccharider. Fugtning af tarmene: Baseret på traditionel brug anses Cistanche for at have fugtgivende egenskaber, specifikt rettet mod tarmene. Fremme af hydrering og smøring af tarmene kan hjælpe med at blødgøre værktøjer og lette passagen og derved lindre forstoppelse. Anti-inflammatorisk virkning: Forstoppelse kan nogle gange være forbundet med betændelse i fordøjelseskanalen. Cistanche indeholder visse forbindelser, herunder phenylethanoid glycosider og lignaner, der menes at have anti-inflammatoriske egenskaber. Ved at reducere betændelse i tarmene kan det hjælpe med at forbedre afføringens regelmæssighed og lindre forstoppelse.
