{youtube}jPpBi8tjgnA{/youtube}

Probiotika kan utvecklas inuti kroppen och få potential att bli mindre effektiv och ibland även skadlig, finner ny forskning.

Forskare studerar en stam av Escherichia coli (E.coli) bakterier som säljs i Europa som ett anti-diarréprofiotisk, fann att bakteriens DNA förändrades och de utvecklade nya möjligheter efter att ha bott i mössens tarmar i några veckor.

"Det finns ingen mikrobi där ute som är immun mot utvecklingen."

Under vissa förhållanden aktiverade probiotikerna sina värdar och förvärvade förmågan att äta den skyddande beläggningen på tarmarna. Destruktion av detta skikt har kopplats till irritabelt tarmsyndrom. Mössens dieter och sminken i deras tarmbakterier påverkar hur mycket probiotiken utvecklas och på vilka sätt.

Resultaten, som publiceras i Cell värd och mikrobe, föreslår att probiotika inte är en behandling med en storlek som passar alla. Ett probiotikum som ger lättnad till en person kan utvecklas för att bli ineffektivt eller till och med skadligt i en annan. Probiotika har kopplats till allvarliga infektioner hos vissa människor.

"Levande saker som läkemedel"

"Om vi ​​ska använda levande saker som läkemedel måste vi känna igen att de kommer att anpassa sig, och det betyder att det du lägger i din kropp inte nödvändigtvis är vad som kommer att vara där även några timmar senare" säger senior författare Gautam Dantas, professor i patologi och immunologi, molekylär mikrobiologi och biomedicinsk teknik vid Washington University School of Medicine i St. Louis.

"Det finns ingen mikrobi där ute som är immun mot utvecklingen. Det här är inte en anledning att inte utveckla probiotiska baserade terapier, men det är en anledning att se till att vi förstår hur de förändras och under vilka förhållanden. "

Alla är värd för en stor grupp av bakterier, virus och svampar som kallas tarmmikrobiomen i matsmältningsvägarna. En välbalanserad mikrobiom förser oss med vitaminer, hjälper dig att smälta mat, reglerar inflammation och håller sjukdomskrävande mikrober i kontroll. Probiotika i livsmedel och kosttillskott marknadsförs som sätt att hålla friska bakterier rikligt och matsmältningen går smidigt.

De är också i utveckling som behandlingar för allvarliga medicinska tillstånd som inflammatorisk tarmsjukdom; fenylketonuri (PKU), en metabolisk störning som orsakar neurologisk skada; och nekrotiserande enterocolit, en livshotande intestinal infektion som påverkar prematura barn. Liksom alla andra läkemedel måste en probiotisk behandling vara säker och effektiv innan FDA godkänner det för användning hos människor. Men när terapin är en levande sak som kan förändras efter det att den administreras, visar det sig speciella problem att bevisa säkerhet och effekt.

Bakterier från WWI

Att förstå principerna som styr utvecklingen i matsmältningsorganet är ett viktigt steg mot att skapa säker och effektiv probiotisk terapi, säger forskarna. Dantas och kollegor, inklusive första författare Aura Ferreiro, en doktorand och Nathan Crook, en tidigare postdoktoralforskare i Dantas lab, vände sig till ett probiotiskt känt som E.coli Nissle 1917. Stammen isolerades för mer än ett sekel sedan från en soldat från första världskriget som uppstod oskadd från en epidemi av allvarlig diarrésjukdom som sjukade sina kamrater.

För att studera hur probiotiska reagerar på olika mikrobiella samhällen, använde forskarna möss som innehöll fyra typer av tarmmikrobiomer: en utan existerande bakterier; en annan med en begränsad uppsättning bakterier som är karakteristisk för en ohälsosam tarm; en normal mikrobiom; och en normal mikrobiom efter antibiotikabehandling.

Forskarna gav musen probiotiska, och varierade sedan maten musen åt, vilket gav dem antingen muschod, högfiberpellets som efterliknar den naturliga musdieten. högfettsyra, högsocker, lågfiberpellets som är avsedda att modellera typiska västerländska ätvanor; och västpellets plus fiber. Efter fem veckor fick forskarna bakterierna från mössens tarm och analyserade mikrobernas DNA.

"I en hälsosam mångsidig bakgrund fanns det ingen anpassning, kanske för att det här är bakgrunden som Nissle är van vid", säger Ferreiro. "Men du måste komma ihåg att vi ganska ofta inte skulle använda probiotika hos människor med en hälsosam mikrobiom. Vi skulle använda dem hos sjuka människor som har en låg mångfald, ohälsosam mikrobiom. Och det verkar vara det villkoret när probiotiken sannolikt kommer att utvecklas. "

Potentiella goda nyheter

Dantas och hans kollegor tillämpade dessa resultat för att utforma en potentiell probiotisk terapi för PKU. Människor med PKU kan inte bryta ner fenylalanin, ett proteinbyggnadsblock som finns i många livsmedel. Höga fenylalaninhalter orsakar hjärnskador, så att personer med PKU måste strikt följa en lågprotein diet.

"Detta är ett tillfälle, inte ett problem."

Forskarna satte in en gen i nissel som gav bakterierna förmågan att bryta ned fenylalanin i en förening som utsöndras säkert i urinen. Därefter gav de biotekniska bakterierna till möss som saknade förmågan att metabolisera fenylalanin. Nästa dag hade fenylalaninhalterna i några av mössen sjunkit med hälften.

Dessutom hittade forskarna inte signifikanta förändringar av DNA i den konstruerade stammen efter en veckas behandling, vilket tyder på att Nissle kan vara säkert att använda som ett chassi för probiotiska terapier över korta tidsskalor.

Upptäckten att probiotika utvecklas och uppträder annorlunda hos individer med olika mikrobiomer och dieter öppnar vägar för att personifiera probiotisk baserad medicin.

"Evolutionen är en given. Allt kommer att utvecklas, säger Dantas. "Vi behöver inte vara rädda för det. Vi kan använda utvecklingsprinciperna för att utforma en bättre terapeut som är noggrant anpassad till de personer som behöver det. Detta är ett tillfälle, inte ett problem. "

Om författarna

Stöd till arbetet kom från National Institute of Health, National Science Foundation, Kenneth Rainin Foundation och stipendier vid Washington University i St Louis.

Källa: Washington University i St. Louis

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon