Американские исследователи, пересадившие человеческие кишечные микроорганизмы в неинфицированных мышей и затем переключившие их диету с обезжиренного на основе растений одного к aБолее ориентированная на Запад диета, высоко в жире и сахаре, нашла, что в течение одного дня связанные с ожирением микроорганизмы процветали в пищеварительном тракте и мышах в конечном счетестал страдающим ожирением.Исследование было работой доктора Джеффри I Гордона и коллеги и было издано 11 ноября в журнале Science TranslationalМедицина. Гордон, ведущий автор исследования, является директором Центра Наук Генома в Вашингтонском университете Медицинская школа вСент-Луис, Миссури.
Гордон и коллеги написали, как в течение долгого времени, по сравнению с мышами сохранил обезжиренную, на основе растений диету, «гуманизированные» мыши питались, Ориентированная на Запад диетическая диета с высоким содержанием сахара, с высоким содержанием жиров стала страдающей ожирением, и что их структуры увеличения веса следовали за изменениями втипы бактерий, существующих в их пищеварительном тракте.Используя технологию упорядочивания ДНК исследователи также обнаружили, что кишки мышей на диете с высоким содержанием сахара, с высоким содержанием жиров имели больше связанных с ожирением микроорганизмов пищеварительного тракта игены посвятили извлечению калорий от еды и что они были «включены», когда исследователи начали кормить мышей Ориентированным на Западдиета.
Исследователи сказали, что исследование полезно не только потому, что оно документирует интимные отношения между диетой и динамизмом intenstinalсообщества микроорганизма, но это также прокладывает путь к использованию гуманизированных моделей мыши, чтобы изучить сложность этого отношения у людей, и как этоспособствует ожирению и его обратному, недоеданию.Гордон сказал прессе, что попытка изучить отдельные спусковые механизмы для недоедания и ожирения у людей трудна, потому что существуют так многие генетические, культурныеи экологические переменные, чтобы принять во внимание.«Обновление человеческой экосистемы пищеварительного тракта у мышей дает нам способ управлять этими переменными. Информация, полученная от этих исследований, позволяет намразвейте гипотезы, что мы можем проверить у людей», объяснил он.
Гуманизированные модели мыши могли помочь ученым обнаружить, какие микроорганизмы пищеварительного тракта процветают, на которых диетах, и определяют новые классы пробиотиков, чтобы помочьобзор определенные продукты и питательные вещества, сказал Гордон.Гордон и коллеги уже установили ту питательную и калорийность продуктов, только определяется самой едой, но также и тем, как этопереваренный в пищеварительном тракте, и что это зависит от смеси существующих бактерий пищеварительного тракта.Для этого исследования, финансировавшегося Национальными Институтами Здоровья и Фондом Крона и Колита Америки, Гордоном и его созданной командойгуманизированная модель мыши путем извлечения человека потрошит бактерии от пробы фекалий и затем пересадки их в кишки имевших неинфицированных мышейпитаемый обезжиренными, богатыми заводом диетами в течение нескольких недель.
Они хранили мышей на обезжиренной, на основе растений диете в течение другого месяца, в то время как они собрались, и ДНК проверила их пробы фекалий после одного дня, одной неделии затем спустя один месяц после пересадок. Анализы ДНК показали, что пересадки были удивительно успешны, и кишки мышей имеликолонии микроорганизма как те из человеческого донора.
После того, как мыши питались в течение одного месяца на обезжиренной, на основе растений диете, исследователи переключили половину из них к с высоким содержанием жиров, с высоким содержанием сахара«Ориентированная на Запад» диета, и продолжаемый, чтобы собраться и проанализировать пробы фекалий от обеих групп мышей: спустя 24 часа после диетического выключателя, и затем еженедельно дляеще два месяца.Соавтор Питер Тернбог, аспирант в лаборатории Гордона, сказал:«Мы были удивлены видеть быстрое изменение в микробных сообществах мышей на диетах с высоким содержанием сахара, с высоким содержанием жиров».«Принятие его занимает четыре – шесть часов для микроорганизмов, чтобы двигаться через кишечник, это означает, что начальное изменение в микробном сообществе произошло
Спустя 18 – 20 часов после выделения к западной диете», объяснил он.По сравнению с мышами, оставшимися на обезжиренной, на основе растений диете, у мышей на Ориентированной на Запад диете была значительно большая пропорция двух типовиз бактерий пищеварительного тракта: Erysipielotrichi и Bacilli, оба из которых принадлежат семейству бактерий, известных как Firmicutes и сниженная пропорциябактерии, принадлежащие семье Bacteroidetes.
Более ранние исследования от Гордона и коллег также показали что изменения вбаланс между Firmicutes и Bacteroidetes связан с ожирением у мышей и людей.С дальнейшим упорядочиванием ДНК Гордон и коллеги нашли, что кишки мышей на диете с высоким содержанием сахара, с высоким содержанием жиров имели больше микробных геновпосвященный разрушению и обработке простого сахара и других компонентов Западной диеты и что эти гены были активированы после того, как они переключилиськ нездоровой диете.Также то, когда они пересадили микроорганизмы пищеварительного тракта от мышей, сидевших на Ориентированной на Запад диете в неинфицированных мышей, питалось обезжиренной, на основе растений диетой,те мыши также прибавили в весе и жир.
Авторы пришли к заключению что:«Гуманизированные мыши питались, Западная диета увеличили тучность; эта черта является передающейся через трансплантацию микрофлоры и микрофауны. Гуманизированные gnotobiotic мышибудет полезно для проведения доказательства принципа ‘клинические испытания’, проверяющие эффекты факторов внешней среды и наследственных факторов на микрофлоре и микрофауне пищеварительного тракта и хозяинефизиология."
Гордон и коллеги также нашли, что микробные колонии передали от матери потомкам.Команда теперь использует новую модель мыши, чтобы изучить недоедание в детях.«Эффект диеты на человеческом микробиоме пищеварительного тракта: метагеномный анализ у гуманизированных мышей Gnotobiotic».Turnbaugh PJ, Ridaura VK, Фейт ДЖЕЙ-ДЖЕЙ, Рэй ФИ, Найт Р, Гордон ЦЗИ.
Наука Переводная Медицина, Издание 1, Проблема 6, p. 6ra14, изданный онлайн 11 ноября 2009.ДОИ: 10.1126/scitranslmed.3000322
Источник: Вашингтонский университет в Сент-Луисе.