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I ricercatori di Penn scelgono l'enzima batterico dietro lo squilibrio del microbiome dell'intestino collegato al morbo di Crohn

I ricercatori della medicina di Penn hanno scelto un enzima batterico dietro uno squilibrio nel microbiome dell'intestino collegato al morbo di Crohn. Il nuovo studio, pubblicato online questa settimana nella medicina di traduzione di scienza, suggerisce che eliminare una parte significativa dei batteri nel microbiome dell'intestino e poi rintrodurre certo tipo “di buoni„ batteri che manca di questo enzima, conosciuto come ureasi, possano essere un efficace approccio per migliorare l'ossequio queste malattie.

“Poiché è un singolo enzima che è compreso in questo trattamento, potrebbe essere una soluzione orientabile su un bersaglio,„ ha detto l'autore senior dello studio, Gary D. Wu, il MD, capo del socio per la ricerca nella divisione della gastroenterologia alla scuola di medicina di Perelman all'università della Pennsylvania. “L'idea sarebbe che potremmo “costruire„ la composizione del microbiota in qualche modo che manca di questo particolare.„

Uno squilibrio nel microbiome dell'intestino - più “cattivi„ batteri che “buoni„ - è conosciuto come dysbiosis, che è causato dai fattori di sforzo ambientali, quali infiammazione intestinale, gli antibiotici, o la dieta. Il dysbiosis dell'intestino è creduto per rifornire il morbo di Crohn ed altre malattie di combustibile, ma i meccanismi dietro quella relazione completamente non è capito dai ricercatori che guardano per stendere un bilancio più sano e batterico per i pazienti. Il morbo di Crohn è una malattia di viscere infiammatoria che pregiudica quasi un milione di bambini e gli adulti negli Stati Uniti.

In una serie degli studi del mouse e dell'essere umano, i ricercatori hanno scoperto che un tipo “di cattivi„ batteri conosciuti come Proteobacteria che si alimenta l'urea, i residui che possono finire indietro nel colon, giocati un ruolo importante nello sviluppo del dysbiosis.

“I cattivi„ batteri, che harbor l'enzima dell'ureasi, urea del convertito in ammoniaca (metabolismo dell'azoto), che poi è riassorbita dai batteri per preparare gli amminoacidi che sono associati con il dysbiosis nel morbo di Crohn. “I buoni„ batteri non possono rispondere in modo analogo e possono servire così da approccio terapeutico potenziale costruire il microbiome in uno stato più sano e trattare la malattia.

“Lo studio è importante è perché mostra che il movimento di azoto nei batteri è un trattamento importante nello sviluppo del dysbiosis,„ Wu ha detto. “Egualmente risulta facendo uso di singolo enzima può modificare l'intera composizione del microbiota dell'intestino.„

La ricerca è stata condotta da Wu e dai colleghi dalla medicina di Penn e dall'ospedale pediatrico di Filadelfia (CHOP), nel quadro del programma di PennCHOP Microbiome con il finanziamento dal Crohn e dalle fondamenta di colite.

Per studiare il ruolo del metabolismo dell'azoto in dysbiosis, i ricercatori hanno eseguito un'analisi metabolomic che caratterizza le piccole molecole in campioni fecali da 90 pazienti con il morbo di Crohn dallo studio longitudinale pediatrico dello studio della composizione in Microbiota delle feci e di dieta elementare (PER FAVORE) e di 26 bambini in buona salute.

I risultati hanno indicato che gli amminoacidi fecali, un risultato del metabolismo batterico dell'azoto, sono stati associati significativamente con il morbo di Crohn, il dysbiosis e un'abbondanza di Proteobacteria in pazienti. Quello piombo i ricercatori tenere la carreggiata l'attività del metabolismo dell'azoto nei modelli del mouse per contribuire a rivelare i meccanismi che potrebbero essere obiettivi per il trattamento della malattia.

Per indicare che l'ureasi ha regolamentato il metabolismo batterico dell'azoto e piombo al dysbiosis, la bramma dei microbiome ha dovuto essere asciugata prima che il microbiota potrebbe essere costruito in una configurazione specifica. I ricercatori precedentemente hanno mostrato il pretrattamento dei mouse con gli antibiotici (vancomicine e neomicina) ed il polietilene glicole (PARITÀ), un agente d'eliminazione dell'inceppo intestinale usato dai pazienti in preparazione di una colonoscopia, ha diminuito significativamente il caricamento batterico abbastanza per creare un'opportunità affinchè una comunità batterica recentemente introdotta si stabilisca.

Facendo uso di questo approccio, nello studio corrente, i ricercatori hanno indicato che inoculando ha pretrattato i mouse con singole specie batteriche, Escherichia coli, hanno alterato il microbiome dell'intestino in un modo significativo, secondo la presenza di ureasi. I mouse iniettati con Escherichia coli ureasi-negativo non non piombo al dysbiosis, mentre i mouse con Escherichia coli ureasi-positivo hanno fatto. Escherichia coli ureasi-positivo egualmente ha esacerbato la colite nei mouse.

Simile ai mouse, trattanti cinque soggetti umani con gli stessi due antibiotici e FISSANO egualmente il caricamento batterico con successo diminuito nel loro tratto intestinale dalla volta 100.000, suggerente che potrebbe essere possibile costruire la composizione del microbiota dell'intestino in pazienti con la malattia di viscere infiammatoria.

“Ora che possiamo efficacemente diminuire il caricamento batterico in esseri umani che può ora essere possibile costruire il microbiota in una configurazione differente in un modo simile a cui abbiamo raggiunto in mouse,„ Wu ha detto. “Sebbene ora siamo più vicini, c'è ancora più lavoro da fare.„

Infatti, il Penn ed il gruppo di TAGLIO corrente intraprendendo gli studi clinici terapeutici in pazienti con il morbo di Crohn refrattario facendo uso di una strategia stanno basandi sui dati da questo studio quel fuochi profondamente sull'alterazione del microbiota dell'intestino.

“I risultati di questo studiano e l'analisi dei biospecimens raccolti sarà un primo punto importante in costruzione una piattaforma della tecnologia alla composizione utile dell'AT. "A" del microbiota dell'intestino per il trattamento delle malattie di viscere infiammatorie,„ Wu ha detto.