Tyrimo rezultatai rodo, kad senų pelių žarnyno mikrobai jaunoms pelėms sukelia uždegimą

Tyrimo rezultatai rodo, kad senų pelių žarnyno mikrobai jaunoms pelėms sukelia uždegimą

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Kai mokslininkai pagyvenusių pelių žarnyno mikrobus persodino į jaunas, „be mikrobų“ peles, kurios buvo užaugintos taip, kad neturėjo savo žarnyno mikrobų, pelėms recipientams padidėjo uždegimas, kuris yra lygiagretus su uždegiminiais procesais, susijusiais su žmonių senėjimu. Jaunoms pelėms be mikrobų, persodintoms mikrobų iš kitų jaunų pelių, tokio padidėjimo nebuvo.

Išvados rodo, kad žarnyno mikrobiomo pokyčiai turi įtakos sistemos uždegimui, kuris dažnai atsiranda senstant, sakė mokslininkai.

Pranešta žurnale Senstančios ląstelės, tyrime taip pat nustatyta, kad antibiotikai sukėlė ilgesnius senyvų pelių žarnyno mikrobiomų sutrikimus nei jaunų pelių.

„Vis labiau sutariama, kad senėjimas yra susijęs su laipsnišku lėtinio žemo laipsnio uždegimo padidėjimu“, – sakė Ilinojaus Urbana-Champaign universiteto kineziologijos ir bendruomenės sveikatos profesorius Jacobas Allenas, vadovavęs naujam tyrimui kartu su Thomasu Bufordu. medicinos profesorius Alabamos universitete Birmingeme.

„Ir vyksta diskusijos, kas tai lemia, kas yra pagrindinė senėjimo sukeltos uždegiminės būklės priežastis. Norėjome suprasti, ar mikrobiomo funkcinis pajėgumas keičiasi taip, kad galėtų prisidėti prie uždegimo. ką matome senstant“.

Ankstesni tyrimai parodė ryšį tarp su amžiumi susijusių žarnyno mikrobų sudėties pokyčių ir lėtinių uždegiminių ligų, tokių kaip Parkinsono liga ir Alzheimerio liga. Kai kurie tyrimai susiejo mikrobų metabolizmą su asmens jautrumu kitoms sveikatos sąlygoms, įskaitant nutukimą, dirgliosios žarnos sindromą ir širdies ligas. Mokslininkai teigė, kad su amžiumi susiję žarnyno mikrobiomo pokyčiai taip pat gali prisidėti prie vadinamosios nesandarių žarnų problemos.

„Senų pelių mikrobiomų modeliai yra stipriai susiję su bakterijų sukelto barjero sutrikimo ir imuninės sistemos infiltracijos požymiais“, – rašė jie.

„Daiktai, kurie yra mūsų žarnyne, turėtų būti laikomi atskirai nuo likusios mūsų sistemos“, – sakė Bufordas. „Jei jie nutekės, mūsų imuninė sistema juos atpažins. Tada kilo klausimas: „Ar tai yra uždegimo šaltinis?”

Daugelyje tyrimų buvo lyginamas santykinis mikrobų rūšių gausumas ir įvairovė žarnyne, o tai leidžia suprasti kai kurias pagrindines grupes, kurios prisideda prie sveikatos ar ligų. Tačiau net dalies mikrobų sekvenavimas žarnyne yra brangus, o rezultatus gali būti sunku interpretuoti, sakė Allenas. Štai kodėl jis ir jo kolegos daugiausia dėmesio skyrė mikrobų funkcijai, konkrečiai, kaip senstančių pelių žarnyno mikrobiomai gali paskatinti imuninį atsaką.

Komanda daugiausia dėmesio skyrė į rinkliavas panašiems receptoriams – molekulėms, kurios tarpininkauja uždegiminiams procesams visame kūne. TLR sėdi ląstelių membranose ir ima mėginius iš tarpląstelinės aplinkos audinių pažeidimo ar infekcijos požymių. Jei TLR susiduria su molekule, susijusia su galimu patogenu, pavyzdžiui, gramneigiamos bakterijos lipopolisacharido komponentu, jis suaktyvina įgimtą imuninį atsaką, iškviesdamas uždegimą skatinančias medžiagas ir kitas molekules kovai su infekcija.

Pirmiausia tyrėjai įvertino, ar jaunų ir pagyvenusių pelių storosios žarnos turinys gali skatinti TLR signalizaciją. Jie nustatė, kad mikrobai iš senų pelių buvo labiau linkę nei jaunų pelių aktyvuoti TLR4, kuris gali pajusti bakterijų ląstelių sienelių lipopolisacharidų komponentus. Skirtingas receptorius, TLR5, nebuvo skirtingai paveiktas senų ar jaunų pelių. TLR5 jaučia skirtingą bakterijų komponentą, žinomą kaip flagellinas.

Mokslininkai nustatė, kad jaunoms pelėms, kurioms nebuvo persodinti senų pelių mikrobai, po transplantacijos taip pat buvo didesnis uždegiminis signalas ir padidėjęs lipopolisacharidų kiekis kraujyje.

Šis atradimas suteikia „tiesioginį ryšį tarp senėjimo sukeltų mikrobiotos imunogeniškumo pokyčių ir šeimininko uždegimo“, rašė mokslininkai.

Kituose eksperimentuose komanda gydė peles plataus spektro antibiotikais ir stebėjo mikrobiomų pokyčius gydymo metu ir septynias dienas po jo.

„Vienas įdomiausių klausimų man buvo, kokie mikrobai grįžta iš karto po gydymo antibiotikais pabaigos“, – sakė J. Bufordas. O pelėms, kurių žarnyne buvo pasenusi mikrobiota, „šie oportunistiniai patogenai greičiausiai sugrįždavo“.

„Atrodo, kad senstant mūsų mikrobiomas gali būti mažiau atsparus antibiotikų iššūkiams”, – sakė Allenas. „Tai svarbu, nes žinome, kad JAV ir kitose Vakarų visuomenėse senstant vis dažniau susiduriame su daugiau antibiotikų.

Tyrimas yra svarbus žingsnis siekiant suprasti, kaip su amžiumi susiję žarnyno mikrobų pokyčiai gali turėti įtakos ilgalaikei sveikatai ir uždegimui, sakė mokslininkai.

Tarp tyrimo bendraautorių taip pat buvo Ilinojaus valstijos postdoktorantė Elisa Caetano-Silva; U. of I. Ph.D. studentas Akriti Shrestha; Nacionalinės vaikų ligoninės mokslininkas Michaelas Bailey; ir Jeffrey Woods, Ilinojaus sveikatos, senėjimo ir negalios centro direktorius.