Probiotic có thể tiến hóa bên trong cơ thể như thế nào

Probiotic có thể tiến hóa bên trong cơ thể và có khả năng trở nên kém hiệu quả hơn và đôi khi thậm chí có hại, nghiên cứu mới phát hiện.

Các nhà nghiên cứu nghiên cứu một chủng Escherichia coli (E. coli) vi khuẩn được bán ở châu Âu dưới dạng một loại vi khuẩn chống tiêu chảy đã phát hiện ra rằng DNA của vi khuẩn đã thay đổi và chúng đã phát triển các khả năng mới sau khi sống trong ruột chuột trong vài tuần.

Không có vi khuẩn ngoài kia có khả năng miễn dịch với sự tiến hóa.

Trong một số điều kiện, men vi sinh thậm chí đã bật vật chủ của chúng và có được khả năng ăn lớp phủ bảo vệ trên ruột. Sự phá hủy của lớp này có liên quan đến hội chứng ruột kích thích. Chế độ ăn của chuột và cấu tạo của cộng đồng vi khuẩn đường ruột của chúng ảnh hưởng đến mức độ sinh học phát triển và theo những cách nào.

Những phát hiện này, được công bố Máy chủ tế bào và vi khuẩn, đề nghị rằng chế phẩm sinh học không phải là liệu pháp một kích cỡ phù hợp với tất cả. Một chế phẩm sinh học cung cấp cứu trợ cho một người có thể tiến hóa để trở nên không hiệu quả hoặc thậm chí có hại ở người khác. Probiotic có liên quan đến nhiễm trùng nghiêm trọng ở một số người.

'Sống như thuốc'

Nếu chúng ta sẽ sử dụng các sinh vật sống như thuốc, chúng ta cần nhận ra rằng chúng sẽ thích nghi và điều đó có nghĩa là những gì bạn đặt vào cơ thể không nhất thiết là những gì sẽ xảy ra ngay cả vài giờ sau đó, tác giả cao cấp Gautam Dantas, giáo sư bệnh lý và miễn dịch học, vi sinh học phân tử và kỹ thuật y sinh tại Đại học Y Washington ở St. Louis nói.

Không có vi khuẩn ngoài kia có khả năng miễn dịch với sự tiến hóa. Đây không phải là lý do để không phát triển các liệu pháp dựa trên chế phẩm sinh học, nhưng đó là lý do để đảm bảo chúng tôi hiểu cách chúng thay đổi và trong những điều kiện nào.

Mọi người đều có một cộng đồng vi khuẩn, vi rút và nấm rộng lớn được gọi là hệ vi sinh vật đường ruột trong đường tiêu hóa của họ. Một microbiome cân bằng tốt cung cấp cho chúng ta vitamin, giúp tiêu hóa thức ăn, điều chỉnh viêm và giữ các vi khuẩn gây bệnh trong tầm kiểm soát. Probiotic trong thực phẩm và thực phẩm bổ sung được bán trên thị trường là cách để giữ cho vi khuẩn khỏe mạnh dồi dào và quá trình tiêu hóa diễn ra suôn sẻ.

Họ cũng đang được phát triển như là phương pháp điều trị cho các tình trạng y tế nghiêm trọng như bệnh viêm ruột; phenylketon niệu (PKU), một rối loạn chuyển hóa gây tổn thương thần kinh; và viêm ruột hoại tử, một bệnh nhiễm trùng đường ruột đe dọa tính mạng ảnh hưởng đến trẻ sinh non. Giống như bất kỳ loại thuốc nào khác, phương pháp điều trị dựa trên chế phẩm sinh học phải chứng minh an toàn và hiệu quả trước khi FDA chấp thuận sử dụng cho người. Nhưng khi trị liệu là một sinh vật sống có thể thay đổi sau khi được sử dụng, việc chứng minh tính an toàn và hiệu quả đặt ra những vấn đề đặc biệt.

Vi khuẩn từ WWI

Hiểu các nguyên tắc chi phối sự tiến hóa trong đường tiêu hóa là một bước quan trọng để tạo ra phương pháp trị liệu bằng chế phẩm sinh học an toàn và hiệu quả, các nhà nghiên cứu cho biết. Dantas và các đồng nghiệp, bao gồm các tác giả đầu tiên Aura Ferreiro, một sinh viên tốt nghiệp, và Nathan Crook, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Dantas, đã chuyển sang một chế phẩm sinh học được gọi là E. coli Nissle 1917. Chủng này đã bị cô lập hơn một thế kỷ trước từ một người lính trong Thế chiến thứ nhất, người nổi lên từ một bệnh dịch tiêu chảy nghiêm trọng làm cho đồng đội của anh ta bị bệnh.

Để nghiên cứu cách thức sinh học phản ứng với các cộng đồng vi khuẩn khác nhau, các nhà nghiên cứu đã sử dụng những con chuột chứa bốn loại vi sinh vật đường ruột: một loại không có vi khuẩn tồn tại từ trước; một loại khác có bộ vi khuẩn hạn chế, đặc trưng của ruột không lành mạnh; một microbiome bình thường; và một microbiome bình thường sau khi điều trị bằng kháng sinh.

Các nhà nghiên cứu đã cho chuột ăn men vi sinh, sau đó biến đổi thức ăn mà chuột ăn, cho chúng ăn chuột, viên chất xơ cao bắt chước chế độ ăn tự nhiên của chuột; viên cao chất béo, đường cao, chất xơ thấp để mô hình thói quen ăn uống điển hình của phương Tây; và viên phương Tây cộng với chất xơ. Sau năm tuần, các nhà nghiên cứu đã thu được vi khuẩn từ ruột chuột và phân tích DNA của vi khuẩn.

Trong một nền tảng lành mạnh, đa dạng cao, chúng tôi đã không nắm bắt được nhiều sự thích nghi, có lẽ bởi vì đây là nền tảng mà Nissle đã từng sử dụng, theo ông Ferreiro. Tuy nhiên, bạn phải nhớ rằng khá thường xuyên chúng ta sẽ không sử dụng men vi sinh ở những người có hệ vi sinh vật khỏe mạnh. Chúng tôi sẽ sử dụng chúng ở những người bệnh có hệ vi sinh vật kém đa dạng, không lành mạnh. Và đó dường như là điều kiện khi chế phẩm sinh học có khả năng tiến hóa nhất.

Tin tốt tiềm năng

Dantas và các đồng nghiệp của ông đã áp dụng những phát hiện này để thiết kế một liệu pháp sinh học tiềm năng cho PKU. Những người bị PKU không thể phá vỡ phenylalanine, một khối xây dựng protein được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm. Nồng độ phenylalanine cao gây tổn thương não, vì vậy những người bị PKU phải tuân thủ nghiêm ngặt chế độ ăn ít protein.

Đây là một cơ hội, không phải là một vấn đề.

Các nhà nghiên cứu đã chèn một gen vào Nissle, cho vi khuẩn có khả năng phân giải phenylalanine thành một hợp chất được bài tiết an toàn qua nước tiểu. Sau đó, họ đã cho vi khuẩn biến đổi sinh học vào những con chuột thiếu khả năng chuyển hóa phenylalanine. Ngày hôm sau, nồng độ phenylalanine ở một số con chuột đã giảm một nửa.

Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã không tìm thấy những thay đổi đáng kể đối với DNA của chủng biến đổi sau một tuần điều trị, cho thấy Nissle có thể an toàn khi sử dụng làm khung cho các liệu pháp điều trị bằng men vi sinh trong thời gian ngắn.

Phát hiện rằng chế phẩm sinh học tiến hóa và hành xử khác nhau ở những người có microbiome khác nhau và chế độ ăn uống mở ra con đường để cá nhân hóa thuốc dựa trên chế phẩm sinh học.

Tiến hóa là một cho trước. Mọi thứ sẽ phát triển, ném Dantas nói. Chúng tôi không cần phải sợ nó. Chúng ta có thể sử dụng các nguyên tắc tiến hóa để thiết kế một liệu pháp tốt hơn được thiết kế cẩn thận cho những người cần nó. Đây là một cơ hội, không phải là một vấn đề.

Về các tác giả

Hỗ trợ cho công việc đến từ Viện sức khỏe quốc gia, Quỹ khoa học quốc gia, Quỹ Kenneth Rainin và học bổng tại Đại học Washington ở St Louis.

nguồn: Đại học Washington ở St. Louis

Sách liên quan

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = Probiotic; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}