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Os pesquisadores de Penn escolhem a enzima bacteriana atrás do desequilíbrio do microbiome do intestino ligado à doença de Crohn

Os pesquisadores da medicina de Penn escolheram uma enzima bacteriana atrás de um desequilíbrio no microbiome do intestino ligado à doença de Crohn. O estudo novo, publicado em linha esta semana na medicina Translational da ciência, sugere que limpar para fora uma parte significativa das bactérias no microbiome do intestino, e então reintroduzir algum tipo de “boas” bactérias que falta esta enzima, conhecido como o urease, possam ser uma aproximação eficaz para melhorar o deleite estas doenças.

“Porque é uma única enzima que fosse envolvida neste processo, pôde ser uma solução targetable,” disse o autor superior do estudo, Gary D. Wu, DM, chefe do associado para a pesquisa na divisão da gastroenterologia na Faculdade de Medicina de Perelman na Universidade da Pensilvânia. “A ideia seria que nós poderíamos “projectar” a composição do microbiota de uma certa maneira que falta este particular.”

Um desequilíbrio no microbiome do intestino - mais bactérias “ruins” do que “boas” - é sabido como o dysbiosis, que é causado por factores de força ambientais, tais como a inflamação intestinal, os antibióticos, ou a dieta. O dysbiosis do intestino é acreditado para abastecer as outras doenças de Crohn a doença e, mas os mecanismos atrás desse relacionamento não são compreendidos inteiramente pelos pesquisadores que olham para golpear um balanço mais saudável, bacteriano para pacientes. A doença de Crohn é uma doença de entranhas inflamatório que afecte quase um milhão de crianças e adultos nos Estados Unidos.

Em uma série de estudos do ser humano e do rato, os pesquisadores descobriram que um tipo de bactérias “ruins” conhecidas como Proteobacteria que alimenta na uréia, uns restos da produção que pudessem terminar acima para trás nos dois pontos, jogados um papel importante na revelação do dysbiosis.

As bactérias “ruins”, que abrigam a enzima do urease, uréia do converso na amônia (metabolismo do nitrogênio), que reabsorbed então pelas bactérias para fazer os ácidos aminados que são associados com o dysbiosis na doença de Crohn. As “boas” bactérias não podem responder de forma semelhante, e assim podem servir como uma aproximação terapêutica potencial para projectar o microbiome em um estado mais saudável e para tratar a doença.

“O estudo é importante é porque mostra que o movimento do nitrogênio nas bactérias é um processo importante na revelação do dysbiosis,” Wu disse. “Igualmente prova que usando uma única enzima pode reconfigurar a composição inteira do microbiota do intestino.”

A pesquisa foi conduzida por Wu e por colegas da medicina de Penn e do hospital de crianças de Philadelphfia (CHOP), sob o programa de PennCHOP Microbiome com o financiamento do Crohn e da fundação da colite.

Para investigar o papel do metabolismo do nitrogênio no dysbiosis, os pesquisadores executaram uma análise metabolomic que caracteriza moléculas pequenas em amostras fecais de 90 pacientes com a doença de Crohn do estudo longitudinal pediatra do estudo da composição de Microbiota da dieta elementar e do tamborete (POR FAVOR) e de 26 crianças saudáveis.

Os resultados mostraram que os ácidos aminados fecais, um resultado do metabolismo bacteriano do nitrogênio, estiveram associados significativamente com a doença de Crohn, o dysbiosis, e uma abundância de Proteobacteria nos pacientes. Isso conduziu os pesquisadores seguir a actividade do metabolismo do nitrogênio nos modelos do rato para ajudar a revelar os mecanismos que puderam ser alvos para o tratamento da doença.

Para mostrar que o urease regulou o metabolismo bacteriano do nitrogênio e o conduz ao dysbiosis, a ardósia dos microbiome teve que ser limpada limpa antes que o microbiota poderia ser projectado em uma configuração específica. Os pesquisadores mostraram previamente pretreating ratos com antibióticos (vancomycin e neomycin) e o glicol de polietileno (PEG), um agente de remoção intestinal usado por pacientes à vista de uma colonoscopia, reduziu significativamente a carga bacteriana bastante para criar uma oportunidade para que uma comunidade bacteriana recentemente introduzida estabeleça-se.

Usando esta aproximação, no estudo actual, os pesquisadores mostraram que inocular pre-tratou ratos com uma única espécie bacteriana, Escherichia Coli, alteraram o microbiome do intestino em uma maneira significativa, segundo a presença de urease. Os ratos injetados com Escherichia Coli urease-negativo não conduziram ao dysbiosis, quando os ratos com Escherichia Coli urease-positivo fizeram. O Escherichia Coli urease-positivo igualmente agravou a colite nos ratos.

Similar aos ratos, tratando cinco assuntos humanos com os mesmos dois antibióticos e CAVILHAM igualmente a carga bacteriana com sucesso reduzida em seu intervalo intestinal pela dobra 100.000, sugerindo que possa ser possível projectar a composição do microbiota do intestino nos pacientes com doença de entranhas inflamatório.

“Agora que nós podemos eficazmente reduzir a carga bacteriana nos seres humanos que pode agora ser possível projectar de um modo o microbiota em uma configuração diferente similar ao que nós conseguimos nos ratos,” Wu disse. “Embora nós somos mais próximos agora, há ainda mais trabalho a ser feito.”

De facto, o Penn e a equipe da COSTELETA actualmente conduzindo um estudo clínico terapêutico nos pacientes com doença de Crohn refractária usando uma estratégia estão sendo baseados em dados deste estudo esse focos profundamente em alterar o microbiota do intestino.

“Os resultados deste estudam e a análise de biospecimens recolhidos será uma primeira etapa importante em construir uma plataforma da tecnologia à composição benéfica do coordenador A do microbiota do intestino para o tratamento de doenças de entranhas inflamatórios,” Wu disse.