Лента TH Новости Биоинженерия



Постбиотики и умные туалеты как будущее медицины

∴ 170

Постбиотики предлагает новый подход к мониторингу и манипулированию нашим микробиомом.

1599

Новые исследования Королевского колледжа Лондона сосредоточены на создании всеобъемлющей базы данных соединений, которые синтезируются силами бактерий, живущих в нашем кишечнике. Изучая состав этих соединений в нашем стуле, исследователи предполагают, что могут составить точную картину нашего микробиома. На её основе могут быть разработаны будущие целевые методы лечения таких отклонений, как ожирение и диабет.

Большинство классических методов лечения сконцентрированы на пребиотиках и пробиотиках. Пребиотики – это продукты или соединения, потребляемые для поддержки или роста определенных видов кишечных бактерий, а пробиотики – это настоящие живые микроорганизмы, способные укреплять наш иммунитет.

Но недавно ученые предложили третью концепцию как лучший способ оптимизировать здоровье кишечника: постбиотики.
Постбиотики – это метаболические побочные продукты, производимые бактериями в нашем кишечнике. Эти биохимические вещества могут влиять на ряд физиологических процессов в нашем организме. Постбиотики можно найти в стуле человека, и этот уникальный биологический отпечаток называется фекальным метаболизмом.

Новое исследование Королевского колледжа Лондона началось с образцов стула от 500 пар близнецов. Исследование продолжало измерять уровни более 800 различных биохимических соединений, обнаруженных в стуле. Помимо интересных ключевых химических особенностей, образцы могли быть непосредственно связаны с количеством жира на животе у человека. И, используя близнецов, исследователи могли также получить убедительное представление о том, как состав кишечных бактерий человека управляет или управляется генами в отличие от факторов окружающей среды, таких как диета.

Результаты показали, что менее 20 процентов нашей бактериальной активности в кишечнике могут быть обусловлены генами, в то время как на 67,7 процента, по-видимому, влияют факторы окружающей среды. Это говорит о том, что наш микробиом может быть комплексно переформатирован с помощью изменения рациона питания.

Одна из ключевых частей исследования заключается в создании базы данных продуктов метаболизма кишечника, которая помогает связывать постбиотические соединения с конкретными бактериями. Это поможет будущим исследователям лучше понять, как определенная бактериальная среда кишечника может генерировать конкретные результаты в отношении здоровья.

Интересным потенциальным сценарием будущего является метод, ориентированный на постбиотическую терапию. Этот процесс лечения не будет пытаться изменить микробиом кишечника человека. Вместо этого, врачи смогут акцентировать внимание на нужном химическом соединении, произведенном определенным микробом, и добавить его в диету пациента.

Одно интересное более раннее исследование этой же команды ученых, рассматривало выборочность действия постбиотиков. В частности, была рассмотрена эффективность добавок омега-3, так как эта добавка не оказывала положительного эффекта для всех. Исследование показало, что омега-3 является полезным соединением, которое оказывает противовоспалительное действие в организме, и некоторые из этих противовоспалительных эффектов возникают, когда омега-3 потребляется некоторыми кишечными бактериями для образования соединения, называемого н-карбамилглутаматом (NCG).

К сожалению, у некоторых людей нет достаточного количества микробов в их кишечнике, чтобы эффективно производить NCG, в результате чего они получали минимальные преимущества от добавок омега-3 или омега-6. NCG считается постбиотиком, так как это химический побочный продукт бактериальной активности в кишечнике.

Но причем тут идея умных туалетов?

Ну, гипотетический сценарий будущего, предложенный исследователями, заключается в том, что у нас могут быть умные туалеты или умная туалетная бумага, которые способны осуществить моментальный снимок постбиотического профиля нашего стула и дать представление о том, какие химические метаболиты эффективно производятся нашей микрофлорой кишечника. Рассматривая омега-3 в качестве примера, это позволит врачам лучше понять, будут ли эти конкретные добавки эффективными у конкретного пациента. Отдельно можно предложить рекомендации по питанию, чтобы помочь выращивать популяции дефицитных бактерий.

Этот вид исследований предлагает новую перспективу в лечении. Мы могли бы быстрее и эффективнее получать положительные эффекты для здоровья, зная больше о множестве популяций бактерий, живущих в нашем кишечнике. Изучение постбиотиков делает это на один шаг дальше, чем просто изучение кишечных бактерий. Исследование предполагает, что вместо того, чтобы управлять живыми микроорганизмами, для изменения микрофлоры, мы должны рассмотреть продукт жизнедеятельности микробов, и найти в нём будущие возможности для лечения.

Автор: Ричард Хариди
Переводчик: Филипп Дончев