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Impronte microbiche di obesità e di diabete di tipo 2

Uno studio recente rivelato come le impronte microbiche organo-specifiche uniche sono indicative del diabete di tipo 2.

microbiCrediti di immagine: OlgaReukova/Shutterstock.com

Gli studi precedenti hanno collegato la composizione e l'attività del microbiota nell'intestino a parecchie malattie metaboliche. Sebbene la correlazione fra i due sia stata ben documentata, il nesso causale fra il microbiota dell'intestino e l'obesità ed il diabete di tipo 2 deve ancora essere stabilito.

Le limitazioni nella determinazione del nesso causale sono collegate storicamente con le limitazioni dello studio in questione; tipicamente, gli studi contano sull'analisi del microbiota delle feci. Ancora meno studi hanno studiato le impronte microbiche nel sangue, in muscolo, o in tessuto adiposo a partecipanti di obesi delle persone obese e diabetiche e di normoglycemic relativi.

Di gran lunga la la maggior parte riguardo a limitazione è preoccupazione che circonda la contaminazione dei campioni dai microbi e dai falsi positivi esterni.

In questo studio, pubblicato nel metabolismo della natura, il gruppo ha dimostrato l'applicazione 16S di gene-quantificazione ribosomiale batterica del RNA (rRNA) per discernere le impronte batteriche ai vari siti attraverso l'organismo.  Un aspetto aprente la strada supplementare del loro lavoro era l'indagine sull'analisi microbica dell'impronta dell'inter organo.

Flusso di lavoro per la campionatura batterica attraverso cinque siti

Gli autori hanno fornito un'analisi comparativa delle impronte microbiche trovate nelle aree chiave; 3 tessuti adiposi, il plasma ed il fegato in persone morboso obese. Hanno cercato di determinare come queste impronte microbiche paragonano fra le persone nondiabetic e quelle al diabete di tipo 2.

Il gruppo ha prelevato i campioni di biopsia dai 3 sottotipi adiposi: tessuto adiposo mesenterico (MAT), tessuto adiposo omentale (OAT) e tessuto adiposo sottocutaneo (SAT), con i campioni dal loro fegato e plasma. I campioni sono stati raccolti dalle persone morboso obese con il diabete di tipo 2 o il normoglycemia.

Per affrontare l'emissione di contaminazione, c'erano estesi insiemi dei comandi ad ogni tessuto e ad un punto d'ordinamento di manipolazione. Ulteriormente, l'analisi statistica rigorosa è stata eseguita per minimizzare i falsi positivi.

Un insieme completo dei comandi negativi è stato usato per rappresentare la contaminazione ambientale del campione nelle fasi della raccolta e della manipolazione del tessuto, dell'estrazione del DNA e dell'amplificazione.

La contaminazione che proviene dalla manipolazione del tessuto era similmente controllata per durante la centrifugazione di sangue, la raccolta del plasma ed il tessuto che aliquoting. I campioni di acqua egualmente sono stati usati per gestire per labware e gli errori ai dai punti basati a metodo associati.

Compartimentalizzazione batterica in persone diabetiche ed obese

I campioni sono stati elaborati per a quantificazione batterica basata a RNA ed il delineamento tassonomico.  I conteggi più alti del gene del rRNA 16S sono stati trovati nel fegato e le biopsie a SAT relativo dell'AVENA, la STUOIA ed il plasma.

Una maggior abbondanza relativa di impronte microbiche dell'intestino è stata trovata nei campioni della STUOIA, che è coerente con il movimento dei batteri lungo l'asse del intestino-fegato; il mesentere è il sito che continua la barriera intestinale, che contiene i numeri abbondanti delle celle immuni intestino-risiedenti.

Proteobacteria, specificamente quelli del genere pseduomonas era i batteri più abbondanti presenti in tutti e cinque i siti di campionamento. Nei tessuti adiposi, i generi trovati con la più grande abbondanza (batterioide, Faecalibacterium ed enterobatterio) sono rappresentante del microbiota dell'intestino; gli altri generi erano coerenti con quelli che provengono dal suolo e dall'acqua.

A causa della loro analisi caso per caso, i risultati hanno provato quello accurato ed a metodi basati a relatività di quantificazione dei tassi specifici sono compromessi tramite contaminazione; per illustrare questo, i tessuti contengono ~1.000 maggiori copie di volte ai dei comandi negativi relativi del rRNA batterico 16S.

I profili veduti in tessuto come pure lo stato della persona (normoglycemic o con T2D), non sono casuali come indicati dall'analisi statistica. Di conseguenza, la contaminazione è stata dimostrata per pregiudicare universalmente le impronte microbiche vedute. Effettivamente, il deposito batterico nel plasma di quelli con T2D è risultato a comandi negativi relativi più bassi.

Campionatura comunicata per cellule batterica reale di nanometro dell'attivo o di spostamento dei contenuti intestinali?

I risultati di Anhê ed altri concordano con gli studi precedenti che dimostrano quei sangue e tessuto nelle differenze attuali di malattia e sane delle persone nella colonizzazione batterica. Con i loro comandi rigorosi ed i tentativi attenuare la contaminazione, il gruppo ha dimostrato che i batteri ambientali (presente in alimento ed acqua) possono attraversare la barriera dell'intestino ed arrivare agli organi.

Inoltre, i pazienti diabetici sono esposti ulteriormente a contaminazione batterica a causa delle loro relativamente maggiori incidenze dell'ospedalizzazione. Qui, hanno un maggior rischio di infezione che piombo al maggior microbiota del tessuto.

Gli alti livelli di glucosio egualmente fanno diminuire la funzione della barriera dell'intestino, che provoca un maggior potenziale per lo spostamento dei batteri ingeriti. Similmente, i batteri ambientali possono aggirare le celle immuni ai nei batteri (commensali) inerenti relativi dell'intestino.

Le celle immuni nell'intestino possono anche permettere i batteri di causare la risposta immunitaria necessaria per la maturazione del sistema immunitario, che influenze successive il deposito dei batteri nella STUOIA.  

Sebbene una funzione interrotta della barriera dell'intestino sia indicata, il gruppo non poteva concretamente determinare se la presenza di batteri agli organi ed ai tessuti è un prodotto dello spostamento o di un risultato della campionatura delle cellule di m. (un sottotipo delle cellule immuni).

Limitazioni: rischio di contaminazione quando campionano

I risultati del gruppo hanno supportato l'ipotesi che i posti adatti specifici sono raggiunti dai batteri ambientali attraverso parecchi organi e questo lavoro per alterare la risposta di una persona ad un caricamento del glucosio.

Dai loro risultati, il gruppo non potrebbe completamente eliminare la contaminazione dell'ambiente del microbiota, specialmente in campioni prelevati da plasma. Come tale, Anhê et al. ha notato che gli studi futuri sono richiesti di convalidare la pertinenza biologica dei loro risultati.

Inoltre, le sequenze del rRNA 16S estratte non potrebbero concretamente essere attribuite, per vivere, microbiota biologicamente pertinente, sebbene il gruppo citasse uno studio da Schierwagen et al. in cui potevano coltivare due generi distinti dei batteri ambientali facendo uso dei campioni di sangue che hanno concordato con il rRNA 16S.

Sorgente

2020) diabete di tipo 2 di Anhê et al. (influenza la compartimentalizzazione batterica del tessuto nell'obesità umana. Metabolismo della natura. DOI: 10.1038/s42255-020-0178-9

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Last Updated: Jun 9, 2020

Hidaya Aliouche

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Hidaya Aliouche

Hidaya is a science communications enthusiast who has recently graduated and is embarking on a career in the science and medical copywriting. She has a B.Sc. in Biochemistry from The University of Manchester. She is passionate about writing and is particularly interested in microbiology, immunology, and biochemistry.

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