Neue Einblicke in die Funktionsweise der Diät und Medikation Einfluss der Einfluss der Darmbakterien auf unsere Gesundheit

Neue Einblicke in die Funktionsweise der Diät und Medikation Einfluss der Einfluss der Darmbakterien auf unsere Gesundheit

Forschung veröffentlicht in der Zelle am 29. August durch die Gruppen von Filipe Cabreiro aus der MRC London Institute of Medical Sciences und dem Imperial College und Christoph Kaleta von der Universität Kiel in Deutschland hat gezeigt, dass die Ernährung verändern kann die Wirksamkeit eines Typ-2-diabetes-Medikament über seine Wirkung auf Darmbakterien.

Bakterien, die sich in unserem Magen-Darm-Trakt, dem so genannten Darm-mikrobiom, produzieren zahlreiche Moleküle beeinflussen Gesundheit und Krankheit. Die Funktion des Darm microbiome ist bekannt, reguliert durch Diät und Medikamente, wie das Medikament metformin, das zur Behandlung von Typ-2-diabetes und ist gezeigt worden, um zu verlängern die Lebensdauer verschiedener Organismen. Allerdings, das Verständnis der komplizierten, multi-direktionalen Beziehungen zwischen Ernährung, Medikamente und den Darm mikrobiom stellt eine erhebliche Herausforderung dar. „Entwirrung dieses Netzwerk von Interaktionen ist von größter Bedeutung, da der spezifische Wirkmechanismus von metformin ist immer noch unklar“, sagt Filipe Cabreiro.

Ein neues screening-Verfahren

Cabreiro und seinem team entwickelt ein innovatives vier-Wege-high-throughput-screening-Technik, um besser zu verstehen, wie Ernährung, Drogen und den Darm mikrobiom-Interaktion zu beeinflussen wirtsphysiologie. Sie verwendet der nematode C. elegans besiedelt, die mit dem menschlichen Darm-Bakterien E. coli als eine vereinfachte host-mikrobiom-Modell und stellte es auf metformin in Anwesenheit von Hunderten von verschiedenen Ernährungs-verbindungen.

Sie fanden heraus, dass metformin die Behandlung verändert den Stoffwechsel und die Lebensspanne des fadenwurms C. elegans – host, und dass diese Effekte könnten entweder verstärkt oder unterdrückt werden durch bestimmte Nährstoffe. Entscheidend ist, dass es offenbart wurde, dass die Darmbakterien eine wichtige Rolle gespielt bei der Vermittlung dieses Phänomen.

Die Bedeutung der Ernährung und Darmbakterien erklären, warum metformin zuvor angezeigt wurde, keine Wirkung auf die Lebensdauer von anderen Häufig untersuchten Organismus, die Fruchtfliege. Helena Cochemé, wer arbeitete an dieser Studie sagt: „es stellte sich heraus, das typische Labor-Lebensmittel-von Obst fliegt ist Reich an Zucker. Nach wegnehmen der Zucker wir sahen auch positive Effekte von metformin bei Fruchtfliegen besiedelt mit E. coli.“

Bakteriellen Nährstoff-Signalisierung ist ein zentraler modulator der Mikrobe-Wirt-Wechselwirkungen

Die weitere Analyse zeigte, dass die Bakterien besitzen eine ausgeklügelte mechanik, die es ermöglicht, zu koordinieren, Ernährungs-und metformin-Signale und rewire eigenen Stoffwechsel entsprechend. Als Ergebnis dieser Anpassung, die Bakterien sammeln sich ein Metabolit genannt agmatin denen gezeigt wurde, erforderlich zu sein, die positiven Effekte von metformin auf host Gesundheit.

Was ist mit den Menschen?

Cabreiro zusammen mit Christoph Kaleta von der Universität Kiel, zu untersuchen, ob die Ergebnisse in C. elegans konnte auch beobachtet werden, in der mehr komplexen mikrobiota des Menschen. Sie analysierten Daten in Bezug auf das mikrobiom, Ernährung und Medikamente den status einer großen Kohorte von Typ-2-Diabetes-Patienten und gesunden Kontrollen. „Faszinierend fanden wir, dass die metformin-Behandlung wurde dabei stark assoziiert mit einer erhöhten Kapazität für bakterielle agmatin-Produktion“, sagt Kaleta. Wichtiger ist, Sie reproduzieren konnte Ihre Ergebnisse in mehreren unabhängigen Kohorten von Typ-2-Diabetes-Patienten in ganz Europa. Darüber hinaus werden die bakteriellen Spezies gefunden zu großen Produzenten von agmatin wurden, bekannt waren, erhöht werden, in den Darm mikrobiom von metformin-behandelten Typ-2-Diabetes-Patienten.

Implikationen für die metformin Behandlung

„Unsere Ergebnisse werfen ein Licht darauf, wie das komplexe Netz von Interaktionen zwischen Ernährung, mikrobiota und Wirt schlägt in der Wirksamkeit von Medikamenten“, sagt Cabreiro. „Mit unseren high-throughput-screening-Ansatz wir haben nun endlich ein Werkzeug an die hand, die es uns erlaubt zur Bewältigung dieser Komplexität.“ Die Ergebnisse dieser Studie können helfen, zu informieren diätetische Richtlinien oder die Entwicklung von gentechnisch veränderten Bakterien, die verwendet werden könnten, zu erhöhen, die positiven Effekte von metformin. Sie kann auch einen wertvollen Einblick in die Beweise deuten darauf hin, dass metformin behandelten Typ-2-Diabetes-Patienten sind gesünder und Leben länger als nicht-diabetischen Individuen.