Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Myszy z mikrobiomem przetrzebionym przez antybiotykoterapię (ang. antibiotic-induced microbiome depletion, AIMD) mają niższy poziom glukozy i lepszą wrażliwość na insulinę. Wyniki uzyskane przez naukowców z Instytutu Salka rzucają nowe światło na rolę mikrobiomu w cukrzycy. Powinny też dać lepszy wgląd w skutki uboczne obserwowane u pacjentów leczonych dużymi dawkami antybiotyków.

Badanie jest bardzo ekscytujące, bo sytuacja, jaką wytworzyliśmy u myszy, jest bardzo podobna do ludzi, którzy przeszli terapię licznymi antybiotykami. Teraz, gdy wiemy o oddziaływaniach [antybiotykoterapii] na metabolizm glukozy, możemy poszukać składowych mikrobiomu, które zwykle go kształtują - opowiada prof. Satchidananda Panda.

By usunąć przed interwencją bakterie, wielu naukowców prowadzących eksperymenty mikrobiomowe na myszach stosuje antybiotyki [o szerokim spektrum działania]. My pokazaliśmy, że taki zabieg ma olbrzymi wpływ na metabolizm zwierząt. Z tego powodu niektóre skutki metaboliczne można przypisać przetrzebieniu mikroflory, a nie samej interwencji - dodaje prof. Amir Zarrinpar z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Autorzy publikacji z pisma Nature Communications nie zamierzali się przyglądać, jak "wybicie" mikrobiomu przez antybiotyk oddziałuje na poziom glukozy. Zamierzali analizować metaboliczne rytmy okołodobowe po przetrzebieniu mikroflory przez lek (warto dodać, że takie eksperymenty prowadzi się często na zwierzętach wyhodowanych w sterylnych warunkach).

Ponieważ nie mieliśmy dostępu do myszy pozbawionych kontaktu z mikroorganizmami, tzw. myszy aksenicznych [ang. germ free mice, GF], postanowiliśmy zniszczyć mikrobiom za pomocą popularnych antybiotyków [w tym neomycyny czy wankomycyny]. Problem - nieposiadanie właściwych myszy - stał się ostatecznie czymś bardzo pozytywnym, bo pozwolił nam dokonać tego niespodziewanego odkrycia - opowiada Panda.

Po podaniu leków zaobserwowano oczekiwany spadek różnorodności mikrobiomu jelitowego (gatunków reprezentujących typy Firmicutes i Bacteroidetes). Gdy przyjrzano się metabolizmowi, okazało się, że myszy są w stanie usunąć glukozę z krwi o wiele szybciej niż sądzono.

Dalsze badania pokazały, że tkanka jelita grubego pochłaniała dodatkową glukozę. Odkrycie to pasowało do ustalenia, że myszy miały znacznie powiększone jelito grube.

Generalnie AIMD obniżało wyjściowe poziomy glukozy w surowicy, poprawiało wrażliwość na insulinę, a także zmniejszało wzrosty poziomu cukru w czasie testów na tolerancję. Zmiany te zachodziły w warunkach zmniejszonego poziomu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ang. short-chain fatty acids, SCFAs), a zwłaszcza maślanów, oraz puli wtórnych kwasów żółciowych w świetle jelita (wtórne kwasy żółciowe są produkowane przez bytujące w jelicie cienkim bakterie, które odszczepiają od pierwotnych kwasów tłuszczowych glicynę, taurynę i grupy -OH).

U myszy AIMD zmieniała się ekspresja genów w jelicie ślepym oraz jelitowa sygnalizacja związaną z glukagonopodobnym peptydem 1 (ang. glucagon-like peptide 1, GLP-1). Wiele wskazuje na to, że znaczące remodelowanie tkanki i ograniczona dostępność SCFAs przestawiają metabolizm kolonocytów, czyli komórek nabłonka jelitowego, na wykorzystanie glukozy.

Pogłębione badania wykazały, że dla odmiany wątroba reaguje na AIMD jak na głodówkę, zwiększając ekspresję genów glukoneogenezy i zmniejszając ekspresję genów glikolizy.

Choć może się tak wydawać, nie sugerujemy, że cukrzycę typu 2. powinno się leczyć antybiotykami - podsumowuje Panda.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po przebadaniu 40 000 przypadków raka jelita grubego naukowcy doszli do wniosku, że istnieje oczywisty związek pomiędzy przyjmowaniem antybiotyków a rozwojem tej choroby w ciągu 5–10 lat. Autorzy badań, uczeni z Uniwersytetu w Umeå w Szwecji, przypuszczają, że przyczyną zwiększenia ryzyka nowotworu jest wpływ antybiotyków na mikrobiom jelit.
      Nasze badania pokazują, że istnieje wiele powodów, by ograniczać użycie antybiotyków. Stosowanie antybiotykoterapii jest w wielu przypadkach konieczne i ratuje życie, jednak tam, gdzie mamy do czynienia z lżejszymi chorobami, należy stosować je bardzo ostrożnie. Przede wszystkim dlatego, by nie doprowadzić do rozwoju antybiotykooporności u bakterii. Ale również dlatego, że – jak pokazały nasze badania – antybiotyki zwiększają ryzyko pojawienia się w przyszłości nowotworu jelita grubego, mówi Sophia Harlid z Umeå University.
      Przeprowadzone badania wykazały, że u osób, które przyjmowały antybiotyki przez ponad pół roku, ryzyko rozwoju nowotworu we wstępnicy (okrężnicy wstępującej) jest o 17% wyższe, niż u osób, które antybiotyków nie zażywały. Nie znaleziono natomiast dowodów, by antybiotyki zwiększały ryzyko nowotworu w zstępnicy (okrężnicy zstępującej). Nie zauważono też, by antybiotyki zwiększały ryzyko raka odbytnicy u mężczyzn, a u kobiet przyjmujących antybiotyki ryzyko rozwoju nowotworu odbytnicy było nawet nieco mniejsze niż u pań, które antybiotyków nie zażywały.
      Zwiększone ryzyko raka wstępnicy pojawiało się 5 do 10 latach po przyjmowaniu antybiotyków przez ponad pół roku. Ryzyko było tym większe, im więcej antybiotyków przyjmowali badani, ale istniało nawet u osób, które jednorazowo przyjęły antybiotyki.
      Autorzy badań wykorzystali dane 40 000 osób, które w latach 2010–2016 trafiły do Szwedzkiego Rejestru Raka Jelita Grubego. Dane te porównano z grupą 200 000 Szwedów, którzy nie chorowali na raka jelita grubego. Natomiast dane o użyciu antybiotyków pochodziły z centralnego Szwedzkiego Rejestru Przepisanych Leków z lat 2005–2016. Wnioski z tych badań są takie same, jak z wcześniejszych badań brytyjskich, które były jednak prowadzone na mniejszej grupie pacjentów.
      Szwedzcy naukowcy, chcąc zrozumieć, w jaki sposób antybiotyki mogą zwiększać ryzyko zachorowania, wzięli też pod uwagę osoby, które w związku z infekcjami układu moczowego przyjmowały niebędące antybiotykami leki zabijające bakterie. Leki takie nie wpływają na mikrobiom. Okazało się, że u takich osób ryzyko raka jelita grubego nie rośnie. To zaś sugeruje, że tym, co zwiększa ryzyko raka u osób przyjmujących antybiotyki jest wpływ antybiotyków na mikrobiom.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach Journal of the National Cancer Institute.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chłopcy, którym w ciągu dwóch tygodni po narodzeniu podano antybiotyki, z większym prawdopodobieństwem będą znacznie niżsi i lżejsi niż ich rówieśnicy. Efektu takiego nie zaobserwowano u dziewczynek. Takie wnioski płyną z badań, które przeprowadził Samuli Rautava i jego koledzy z Uniwersytetu w Helsinkach. Finowie postanowili zbadać długoterminowe skutki podawania antybiotyków dzieciom, które nie ukończyły 2. tygodnia życia.
      Na potrzeby swoich badań naukowcy przyjrzeli się 12 422 dzieciom od momentu urodzenia się do wieku 6 lat. Wszystkie dzieci urodziły się w latach 2008–2010 w Szpitalu Uniwersyteckiego w Turku. Wśród badanych było 1151 dzieci, którym w ciągu pierwszych 14 dni życia podano antybiotyki, gdyż lekarze podejrzewali u nich infekcję bakteryjną.
      Analiza wykazała, że dzieci, którym tak wcześnie podano antybiotyki z większym prawdopodobieństwem są w pierwszych sześciu latach życia znacznie niższe i lżejsze niż ich rówieśnicy, którzy antybiotyków nie dostali. Zjawisko takie zaobserwowano wyłącznie w odniesieniu do chłopców. Po raz pierwszy wykazaliśmy, że podanie antybiotyków w pierwszych dniach życia niesie ze sobą długoterminowe skutki, mówi Rautava.
      Naukowcy podejrzewają, że antybiotyki powodują długoterminowe zmiany mikrobiomu jelit, co skutkuje niższym wzrostem. Jak mówi współautor badań, Omry Koren z Uniwersytetu Bar-Ilan w Izraelu, mikrobiom jelit to „zapomniany organ”. Pomaga on w trawieniu, bierze udział w rozwoju układu odpornościowego, chroni nas przed szkodliwymi bakteriami. Dopiero zaczynamy poznawać olbrzymią rolę, jaką mikrobiom ten odgrywa w naszym życiu. Gdy używamy antybiotyków, by zabijać bakterie chorobotwórcze, zabijamy też korzystne bakterie, mówi Rautava.
      Naukowcy, by sprawdzić, czy mniejsze wzrost i waga chłopców są spowodowana podawaniem antybiotyków, podali myszom mikroorganizmy z kału dzieci, którym podawano i nie podawano antybiotyków. Okazało się, że samce myszy – ale już nie samice – były mniejsze i lżejsze, gdy na początku życia zetknęły się z mikroorganizmami od dzieci, którym podano antybiotyki.
      Naukowcy wciąż nie wiedzą, dlaczego problem dotyczy tylko chłopców. BartinBlaser z Rutgers University spekuluje, że przyczyną mogą być różnice w ekspresji genów w jelitach. Różnice takie ujawniają się między płciami już 2 dni po urodzeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jednym z największych zagrożeń zdrowotnych dla ludzkości jest coraz powszechniejsza antybiotykooporność. Nadmiar antybiotyków, zarówno tych przepisywanych przez lekarzy, jak i stosowanych w hodowli zwierząt czy środkach higienicznych, prowadzi do pojawiania się coraz groźniejszych opornych na leczenie szczepów bakterii. Specjaliści obawiają się, że ludzie znowu zaczną umierać na choroby, które obecnie są uleczalne.
      Istnieje pilna potrzeba znalezienia nowych antybiotyków działających przede wszystkim na wielolekooporne bakterie gram-ujemne. Dlatego też naukowcy coraz częściej szukają pomocy w niekonwencjonalnych źródłach, w tym w medycynie ludowej. Na łamach MDPI Applied Microbiology ukazał się artykuł, którego autorzy informują, że dzięki irlandzkiej medycynie ludowej odkryli w glebie organizmy wytwarzające skuteczne antybiotyki. Doniesienie takie przeczy jednocześnie rozpowszechnionemu przekonaniu o wyczerpaniu się naturalnych źródeł skutecznych antybiotyków.
      Naukowcy z Ulster University pracujący pod kierunkiem doktora Gerry'ego A. Quinna wykazali, że używana w dawnej medycynie ludowej ziemia z West Fermanagh zawiera wiele gatunków mikroorganizmów wytwarzających antybiotyki. Obszar ten, na którym znajdują się liczne jaskinie, mokradła i alkaliczne gleby trawiaste nosi liczne ślady neolitycznego osadnictwa.
      Już wcześniej ten sam zespół naukowy zidentyfikował w West Fermanagh nieznany szczep bakterii, który skutecznie zwalcza cztery z sześciu najgroźniejszych antybiotykoopornych patogenów szpitalnych, w tym MRSA (metycylinooporny gronkowiec złocisty).
      Uczeni z Ulsteru skupili się tym razem z na innym obszarze West Fermanagh, który również ma alkaliczną glebę, powiązaną z medycyną ludową. Fakt, że tradycyjna medycyna jest obecna w wielu opowieściach ludowych, zachęcił nas do sprawdzenia innych obszarów pod kątem występowania mikroorganizmów wytwarzających antybiotyki, mówi doktor Paul Facey ze Swansea University.
      Okazało się, że gleba w nowo zbadanych miejscach wykazuje jeszcze szersze działanie przeciwko mikroorganizmom, niż gleba wcześniej badana. Dzięki sekwencjonowaniu DNA udało się wyodrębnić zamieszkujące ją organizmy. Odkryto w ten sposób nieznane dotychczas gatunki bakterii, o których informacje umieszczono w amerykańskiej bazie narodowej tego typu mikroorganizmów.
      Badania przeprowadzone przez Quinna i jego kolegów wykazały, że nowo odkryta bakteria Streptomyces sp. CJ13 powstrzymuje wzrost licznych wieloopornych organizmów. Wpływa ona hamująco na wzrost takich patogenów jak m.in. Pseudomonas aeruginosa, rozpowszechnionej oportunistycznej bakterii gram-ujemnej wywołującej chroniczne infekcje płuc u osób cierpiących na mukowiscydozę, MRSA - odpowiedzialnej za liczne infekcje ran czy na drożdże z rodzaju Candida.
      Sprawdziliśmy też wpływ temperatury i przechowywania na stabilność inhibitora Streptomyces sp. CJ13 obecnego w podłożu, informują autorzy badań. Okazało się, że w agarze, na którym hodowano bakterie, aktywność antybiotyku utrzymywała się przez 11 miesięcy w temperaturach od 4 do 10 stopni Celsjusza. Spadła ona w tym czasie o 40%.
      Jeden z członków zespołu badawczego, doktor Hamid Bakshi przypomniał, że bakterie Streptomyces są z powodzeniem wykorzystywane w onkologii i terapiach antywirusowych. Biorąc to pod uwagę naukowcy wiążą ze Streptomyces sp. CJ13 olbrzymie nadzieje.
      Takie odkrycia jak to opisywane powyżej są niezwykle istotne, gdyż od kilkudziesięciu lat mamy do czynienia z zastojem w dziedzinie opracowywania nowych antybiotyków.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Spożywanie białka nocą podwyższa poranny poziom cukru we krwi u zdrowych ludzi. Wyniki badań zespołu z Uniwersytetu w Bath zaprezentowano na konferencji Future Physiology 2020.
      Naukowcy podkreślają, że wysoki poziom cukru we krwi po posiłku wiąże się z problemami zdrowotnymi, takimi jak cukrzyca czy choroby serca. Wcześniejsze badania wykazały, że przekąska spożywana na kilka godzin przed posiłkiem może pomóc w kontrolowaniu glikemii. To zaś po części może wyjaśnić, czemu pierwsza rzecz, jaką zjadamy danego dnia (przeważnie śniadanie), podwyższa poziom cukru w większym stopniu niż inne, późniejsze, posiłki.
      W ramach najnowszego studium sprawdzano, czy budzenie się w nocy, by spożyć białka, utrzymuje cukier na niższym poziomie następnego ranka. Okazało się, że w porównaniu do wypicia o 4 nad ranem czystej wody, po spożyciu białek serwatkowych odpowiedź glikemiczna na śniadanie była większa.
      Naukowcy podkreślają, że uzyskane wyniki mogą mieć spore znaczenie dla osób próbujących poprawić kontrolę glikemiczną.
      Jak akademicy wyjaśniają uzyskane rezultaty? Wg nich, organizm nie spodziewa się lub nie potrzebuje spożywania w nocy jakichś pokarmów, dlatego białko jest przekształcane w cukier. To z kolei może powodować, że po przebudzeniu dysponuje większą ilością węglowodanów, stąd więc to, co zostanie spożyte ze śniadaniem, nie zostanie raczej zużyte lub zmagazynowane, ale "nadbuduje się" we krwi.
      Zespół z Uniwersytetu w Bath badał 15 zdrowych, młodych osób - 8 kobiet i 7 mężczyzn. Ochotnicy byli budzeni o 4 nad ranem i wypijali 300 ml czystej wody albo roztworu 63 g białek serwatkowych. Później kładli się z powrotem spać, a o 9 podawano im owsiankę. Następnie w ciągu 2 godzin monitorowano poziom cukru we krwi.
      Po jakimś czasie ochotnicy wracali do laboratorium, by spożyć o 4 nad ranem drugi (inny niż za pierwszym razem) rodzaj napoju. W ten sposób Brytyjczycy porównywali odpowiedź glikemiczną na ten sam posiłek u tej samej osoby i mogli określić wpływ nocnego spożycia białka.
      Przyszłe badania pokażą, czy to odnosi się do ludzi starszych bądź z nadwagą, którzy często mają więcej problemów z kontrolą poziomu cukru we krwi. Ciekawie byłoby też ustalić, do jakiego stopnia nasze wyniki są spowodowane jedzeniem o niezwykłej porze czy rodzajem spożytego białka - podsumowuje Eleanor Smith.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Chicago zauważyli, że mikrobiom jelit osób cierpiących na rzadką chorobę genetyczną powodującą krwawienia do mózgu, różni się od mikrobiomu osób, u których choroba ta nie występuje. Co więcej, stwierdzili, że to molekuła, powstająca w wyniku nierównowagi pomiędzy różnymi populacjami bakterii, powoduje uszkodzenia naczyń krwionośnych w mózgu.
      To prawdopodobnie pierwsze badania, które wykazały taką przyczynę jakiejkolwiek choroby naczyń krwionośnych układu nerwowego. Będą miały one olbrzymie znaczenie zarówno dla leczenia samej choroby, jak i dla badania innych chorób układu krwionośnego, które mogą być powodowane przez mikrobiom jelitowy.
      Naukowcy przyglądali się osobom, u których zdiagnozowano obecność naczyniaków jamistych ośrodkowego układu nerwowego (CA). U około 30–40% takich osób występują mutacje genetyczne, w wyniku których pojawiają się liczne naczyniaki w mózgu i rdzeniu kręgowym. U osób bez tych mutacji pojawiają się pojedyncze naczyniaki. Jednak nawet u osób z mutacjami częstotliwość występowania naczyniaków oraz przebieg choroby może znacząco się różnić. Od pewnego czasu pojawiały się hipotezy mówiące, że za różnicę w przebiegu choroby u osób z tymi samymi mutacjami czy za pojawianie się choroby u osób bez mutacji genetycznych może odpowiadać mikrobiom.
      Badania na myszach sugerowały rolę gram-ujemnych bakterii i zmienionej homeostazy jelitowej w patogenezie CA. Pilotażowe badania genetyczne wstępnie wykazały potencjalną różnicę w mikrobiomie pomiędzy osobami cierpiącymi na CA a osobami, u których schorzenie to nie występuje. Postanowiliśmy więc sprawdzić różnice w mikrobiomie na większej grupie ludzi. Porównaliśmy zarówno osoby z CA z osobami zdrowymi, jak i dokonaliśmy porównania pomiędzy osobami z CA o różnym przebiegu choroby, mówią autorzy badań.
      U pacjentów z CA stwierdziliśmy duże populacje różnych gatunków bakterii, których obecność była zgodna z postulowanym pojawianiem się uszkodzeń naczyń krwionośnych przez lipopolisacharydy (LPS) zarówno u ludzi jak i u myszy. Inne różnice mikrobiomu są powiązane z przebiegiem klinicznym CA. Na przebieg choroby oraz krwawienia do mózgu wpływa połączenie obu czynników – sygnatur mikrobiomu i biomarkerów prozapalnych, stwierdzają uczeni.
      Jeden z głównych autorów, profesor Issam Awad z University of Chicago Medicine, który brał też udział w badaniach na myszach, mówi, że już znaczącym odkryciem było samo stwierdzenie, iż wyściółka naczyń krwionośnych mózgu zwierząt reaguje na bakterie jelitowe. Nie wiedzieliśmy jednak, czy hipoteza mówiąca, że może istnieć mikrobiom, który predystynuje do pojawiania się uszkodzeń naczyń krwionośnych w mózgu będzie prawdziwa u ludzi.
      Żeby to sprawdzić uczeni z Chicago połączyli siły z naukowcami z University of California San Francisco, University of New Mexico, University of Pennsylvania oraz z grupą wsparcia pacjentów Angioma Alliance. Udało się uzyskać próbki kału od ponad 120 osób z CA.
      Analizy wykazały, że w mikrobiomach osób cierpiących na CA znajduje się znacznie więcej bakterii gram-ujemnych i mniej gram-dodatnich niż w całej populacji. Udało się też zidentyfikować kombinacje trzech powszechnie występujących gatunków bakterii, których relatywna obfitość względem siebie pozwala odróżnić osoby z CA od osób zdrowych. Okazało się również, że u pacjentów z CA występuje znacznie większa nierównowaga pomiędzy różnymi gatunkami bakterii.
      U pacjentów z CA widzimy ten sam wyróżniających ich mikrobiom. I różnica ta jest widoczna niezależnie od tego, czy są to pacjenci, którzy odziedziczyli niekorzystną mutację genetyczną czy osoby, u których występują pojedyncze naczyniaki. Jest to też niezależne od liczby naczyniaków, mówi Awad.
      Podczas szczegółowych badań stwierdzono, że brak równowagi pomiędzy różnymi gatunkami bakterii mikrobiomu powoduje pojawianie się lipopolisacharydów, które wraz z krwią docierają do mózgu, przyłączają się do wyściółki naczyń krwionośnych, ułatwiając tworzenie się uszkodzeń. Wszystkie dowody wskazują na to, że mikrobiom jest przyczyną uszkodzeń, dodaje Awad.
      Naukowcy pobrali krew od części pacjentów z CA i zastosowali zaawansowane modele maszynowego uczenia się do zidentyfikowania kombinacji sygnałów molekularnych powiązanych z chorobą. U osób z CA stwierdzono znaczną różnicę w biomarkerach wskazujących na obecność LPS i stanu zapalnego. W ten sposób de facto powstały też zindywidualizowane testy dla każdego z pacjentów z CA.
      Badając kombinacje populacji bakterii oraz biomarkerów w krwi byliśmy w stanie zmierzyć, na ile agresywna była choroba w przypadku każdego z pacjentów, wyjaśnia Sean Polster główny autor artykułu Permissive microbiome characterizes human subjects with a neurovascular disease cavernous angioma.
      Naukowcy już zaczęli zastanawiać się, jak w praktyce wykorzystać wyniki swoich badań. Wcześniejsze badania na myszach wykazały, że zwierzęta spożywające emulgatory, które są częstym dodatkiem do żywności przetworzonej, doświadczały częstszych krwawień z mózgu. Prawdopodobną przyczyną było zaburzanie równowagi mikrobiomu przez emulgatory. Badacze zalecają więc, by osoby ze zdiagnozowanym CA unikali żywności z emulgatorami.
      Profesor Awad ostrzega też, że chociaż antybiotyki i probiotyki wydają się oczywistymi metodami leczenia nierównowagi mikrobiomu, to ich stosowanie może tak zmienić mikrobiom, iż spowoduje to jeszcze większe problemy. To bardziej skomplikowane, niż się wydaje, stwierdza. Uczony ma jeszcze jedną bardzo ważną poradę dla osób z CA. Jeśli doświadczą oni infekcji powodowanej przez bakterie gram-ujemne – takiej jak infekcja układu moczowego czy zapalenia prostaty – to powinni natychmiast ją leczyć, by uniknąć możliwych uszkodzeń naczyń krwionośnych mózgu.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...