Az étrend befolyásolja a bélbaktériumok keverékét, a gyulladásos csontbetegség kockázatát

Az étrend okozta változások a bél bakteriális ökoszisztémájában az immunválasz módosításával megváltoztathatják az autoinflammatorikus csontbetegségre való hajlamot - jelentették a St. Jude Gyermekkórház tudósai. Az eredmények szeptember 28-án jelentek meg a Nature tudományos folyóirat fejlett online kiadványaként.

A kutatás betekintést nyújt abba, hogy a belekben élő baktériumok és más mikroorganizmusok ezrei hogyan befolyásolják az egészséget. A mikrobák alkotják a bél mikrobiómáját, egy változatosan fejlődő ökoszisztémát, amely elősegíti az emésztést és segíti a fertőzésektől védő immunsejtek nevelését. Egyre több bizonyíték arra utal, hogy a mikrobiom összetételének megváltozása hozzájárulhat a ráktól a krónikus gyulladásos rendellenességekig, például a sclerosis multiplexig terjedő betegségek kialakulásához. Az érintett mechanizmusokat azonban rosszul értették.

"Ezek az eredmények izgalmasak, mert segítenek megmagyarázni, hogy a környezeti tényezők, például az étrend hogyan befolyásolhatják az érzékenységet az autoinflammatorikus betegségekre" - mondta a tanulmány megfelelő szerzője, Thirumala-Devi Kanneganti, Ph.D., a St. Jude Immunológiai Tanszék tagja. „Míg több bizonyíték azt sugallta, hogy az étrend befolyásolhatja az emberi betegségeket, a tudományos mechanizmus rejtély volt. Eredményeink azt mutatják, hogy a diéta befolyásolhatja az immunmediált rendellenességeket a bél mikrobiomjának összetételének alakításával, amely eredményeink szerint szerepet játszanak az immunszabályozásban. "

A vizsgálatot a pusztító gyulladásos gyermekkori csontrendszer krónikus visszatérő multifokális osteomyelitis (CRMO) egérmodelljén végezték. Az egerek a Pstpip2 génben olyan mutációt hordoznak, amely az élet korai szakaszában osteomyelitishez vezet.

A kutatók kimutatták, hogy az állatok étrendjének táplálkozási összetételének megváltoztatása bizonyos bélbaktériumok jelentős növekedéséhez és csökkenéséhez vezetett. Az érintett baktériumok között volt a Prevotella, amely szerepet játszik az osteomyelitis, az arthritis, a parodontális betegség és más gyulladásos rendellenességek okozásában az emberekben.

A bél Prevotella növekedését korlátozó étrend a mutáns egereket is megvédte az osteomyelitis kialakulásától. Ugyanez az étrend társult a gyulladást elősegítő interleukin-1 béta (IL-1 béta) immunmolekula csökkent termelésével. A Kanneganti laboratóriumának korábbi munkája azt mutatta, hogy az IL-1 béta táplálta az osteomyelitist a mutáns egerekben. Ebben a tanulmányban a kutatók arról számoltak be, hogy az étrendi változások befolyásolták az IL-1 béta ellátását az immunsejtekben, az úgynevezett neutrofil sejtekben.

A bélmikrobiom és az osteomyelitis közötti kapcsolat megerősítésére a kutatók széles spektrumú antibiotikumok koktéljával kezelték a betegséget elősegítő étrendet tápláló egereket. A kezelést a Prevotella, valamint az Il-1 béta bélszintjének csökkenése követte. Ezenkívül kevesebb egérnél alakult ki osteomyelitis.

Probiotikus kísérletsorozatban a kutatók kimutatták, hogy a bél mikrobiomjának egészséges egerekből történő átültetése megvédte a veszélyeztetett, mutáns egereket az osteomyelitis ellen. A probiotikumok baktériumok és egyéb mikroorganizmusok, amelyek bizonyítottan hasznosak az egészségre. "Az eredmények azt sugallják, hogy a probiotikumok célzottabb módszert nyújthatnak az IL-1 béta termelésének elnyomására és az autoinflammatorikus betegségek elleni védelemre" - mondta John Lukens, Ph.D. első író, St. Jude posztdoktori munkatárs.

A kutatás kulcsfontosságú részleteket szolgáltatott az IL-1 béta termeléséről és a neutrofilek szabályozásáról is, amelyek a test első védelmi vonalának részét képezik. A kutatók azonosították a két enzimet, amelyek képesek az immunmolekulát inaktív formájából pro-gyulladásos IL-1 bétává alakítani. Az enzimek az 1. és a 8. kaszpázok. Mindkét enzim törlése az IL-1 béta drámai csökkenéséhez vezetett a fogékony egerekben, és megvédte az állatokat az osteomyelitistől.