บทความอายุยืน

การเปลี่ยนแปลงของไมโครไบโอมช่วยเพิ่มคอเลสเตอรอลและลดหลอดเลือด

การเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมในลำไส้ช่วยเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลและลดหลอดเลือดในหนู
  • นักวิทยาศาสตร์สร้างชุดโมเลกุลที่เรียกว่าเปปไทด์ ซึ่งชะลอการเติบโตของแบคทีเรีย 'ที่ไม่ดี' ในลำไส้ เพิ่มระดับคอเลสเตอรอล และลดหลอดเลือด (การสะสมของคราบจุลินทรีย์ในหลอดเลือด) ในหนู

  • เปปไทด์ทำงานโดยการส่งโมเลกุลขนาดเล็กเพื่อฆ่าหรือชะลอการเติบโตของแบคทีเรียในลำไส้ที่ไม่ดี โดยไม่ส่งผลกระทบต่อแบคทีเรียในลำไส้ที่ดี

  • ในหนูที่เป็นโรคหลอดเลือด การรักษาด้วยเปปไทด์จะช่วยลดคอเลสเตอรอลได้ 36% และลดพื้นที่ของแผ่นไขมันในหลอดเลือดได้ 40% 

บทความนี้ถูกโพสต์ใน scripps research news: 

นักวิทยาศาสตร์จาก scripps research ได้พัฒนาโมเลกุลที่สามารถเปลี่ยนรูปแบบประชากรแบคทีเรียในลำไส้ให้มีสุขภาพที่ดีขึ้นได้ และได้แสดงให้เห็นผ่านการทดลองในหนูว่าสิ่งนี้จะช่วยลดระดับคอเลสเตอรอลและยับยั้งภาวะหลอดเลือดแดงที่หนาขึ้นอย่างรุนแรงที่เรียกว่าหลอดเลือดแดงแข็ง (atherosclerosis)

นักวิทยาศาสตร์ที่รายงานการค้นพบของพวกเขาใน เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ สร้างชุดโมเลกุลที่เรียกว่าเปปไทด์ซึ่งสามารถชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในลำไส้ชนิดที่ไม่พึงประสงค์ได้

ในหนูที่มีคอเลสเตอรอลสูงและหลอดเลือดแข็งจากการรับประทานอาหารที่มีไขมันสูง เปปไทด์จะเปลี่ยนความสมดุลของสายพันธุ์ในไมโครไบโอมในลำไส้ ซึ่งหมายถึงแบคทีเรียนับล้านล้านที่อาศัยอยู่ในระบบย่อยอาหาร การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยลดระดับคอเลสเตอรอลและชะลอการสะสมของไขมันในหลอดเลือดแดง ซึ่งเป็นอาการที่บ่งบอกถึงภาวะหลอดเลือดแข็งตัวได้อย่างมาก

หลอดเลือดเป็นภาวะที่นำไปสู่ภาวะหัวใจวายและโรคหลอดเลือดสมอง ซึ่งเป็นสองสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตในมนุษย์

Reza Ghadiri ผู้เขียนร่วมอาวุโสด้านการศึกษา ศาสตราจารย์ภาควิชาเคมีที่ Scripps Research กล่าวว่า "เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจสำหรับเราที่การเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมในลำไส้เพียงอย่างเดียวก็อาจส่งผลกระทบอย่างกว้างขวาง

จุลินทรีย์ในลำไส้เป็นตัวกำหนดสุขภาพของเรา

ไมโครไบโอมในลำไส้ซึ่งประกอบด้วยแบคทีเรียหลายร้อยสายพันธุ์ วิวัฒนาการมายาวนานโดยเป็นส่วนหนึ่งของการพึ่งพาอาศัยกันขั้นพื้นฐาน แบคทีเรียเหล่านี้ได้มีที่อยู่และกินได้มากมาย และในทางกลับกัน พวกมันก็ช่วยเหลือสัตว์ของพวกมัน โดยส่วนใหญ่ด้วยการช่วยให้พวกมันย่อยอาหาร

ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา แบคทีเรียทางชีวภาพเหล่านี้ได้กลายเป็นจุดสนใจของการศึกษาวิจัยอย่างเข้มข้นทั่วโลก เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าจุลินทรีย์ซึ่งส่วนหนึ่งเกิดจากการผลิตโมเลกุลที่เรียกว่าสารเมตาบอไลต์ ไม่เพียงแต่ช่วยย่อยอาหารเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการเผาผลาญอีกด้วย , ภูมิคุ้มกัน และหน้าที่สำคัญอื่นๆ

นักวิทยาศาสตร์ยังได้เรียนรู้ว่าการอยู่ร่วมกันนี้อาจส่งผลเสียต่อโฮสต์ของมนุษย์ของแบคทีเรีย เมื่อผู้คนใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไปหรือรับประทานอาหาร "ตะวันตก" ที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต ไขมัน และน้ำตาล ไมโครไบโอมในลำไส้สามารถเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่ส่งเสริมโรคได้

อันที่จริง ขณะนี้ปรากฏว่าความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคอ้วน เบาหวาน ความดันโลหิตสูง และหลอดเลือดแดงแข็งที่เกิดจากอาหารตะวันตก ส่วนหนึ่งเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในไมโครไบโอม

การได้รับการยอมรับดังกล่าวทำให้นักวิจัยมองหาวิธีที่จะปรับเปลี่ยนไมโครไบโอม โดยมีเป้าหมายในการย้อนกลับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์เหล่านั้นเพื่อฟื้นฟูสุขภาพที่ดี ghadiri และทีมงานของเขากำลังทำงานเกี่ยวกับวิธีการส่งโมเลกุลขนาดเล็กเพื่อฆ่าหรือชะลอการเติบโตของแบคทีเรียในลำไส้ที่ไม่ดี โดยไม่ส่งผลกระทบต่อแบคทีเรียในลำไส้ที่ดี

“แนวทางของเราโดยใช้โมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่าเปปไทด์แบบไซคลิก ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ” ผู้เขียนร่วมอาวุโส Luke Leman ผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาเคมีที่ Scripps Research กล่าว “เซลล์ของเราใช้โมเลกุลที่หลากหลายตามธรรมชาติ รวมถึงเปปไทด์ต้านจุลชีพเพื่อควบคุมจำนวนจุลินทรีย์ในลำไส้ของเรา”

ระบบคัดกรองเพื่อระบุตัวปรับปรุงไมโครไบโอม

ก่อนการทดลอง ทีมงานมีเปปไทด์ไซคลิกจำนวนหนึ่งซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคทางเคมี สำหรับการศึกษานี้ พวกเขาได้จัดตั้งระบบคัดกรองเพื่อตรวจสอบว่าเปปไทด์ใด ๆ เหล่านี้สามารถสร้างประโยชน์ให้กับไมโครไบโอมในลำไส้ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้หรือไม่ โดยการยับยั้งสายพันธุ์แบคทีเรียในลำไส้ที่ไม่พึงประสงค์

โดยใช้หนูที่ไวต่อพันธุกรรมต่อคอเลสเตอรอลสูง พวกมันเลี้ยงสัตว์ด้วยอาหารแบบตะวันตกที่ทำให้เกิดคอเลสเตอรอลในเลือดสูงและหลอดเลือดแข็งตัวได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในไมโครไบโอมในลำไส้

จากนั้นนักวิจัยได้สุ่มตัวอย่างเนื้อหาในลำไส้ของสัตว์และใช้เปปไทด์ไซคลิกที่แตกต่างกันกับแต่ละตัวอย่าง หนึ่งวันต่อมา พวกเขาจัดลำดับ dna ของแบคทีเรียในตัวอย่างเพื่อตรวจสอบว่าเปปไทด์ตัวใดเปลี่ยนแบคทีเรียในลำไส้ไปในทิศทางที่ต้องการ

ในไม่ช้า นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ระบุเปปไทด์ 2 ชนิดที่ช่วยชะลอการเจริญเติบโตของแบคทีเรียในลำไส้ที่ไม่พึงประสงค์ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเปลี่ยนความสมดุลของสายพันธุ์ให้ใกล้เคียงกับที่พบในหนูที่ได้รับอาหารที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น

การใช้เปปไทด์เหล่านี้ในการรักษาหนูที่มีแนวโน้มเป็นโรคหลอดเลือดแข็งตัวซึ่งรับประทานอาหารตะวันตกที่มีไขมันสูง พวกเขาพบว่าระดับคอเลสเตอรอลในเลือดของสัตว์ลดลงอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับการรักษา ประมาณร้อยละ 36 หลังจากการรักษาสองสัปดาห์

พวกเขายังพบว่าหลังจากผ่านไป 10 สัปดาห์ แผ่นโลหะหลอดเลือดในหลอดเลือดแดงของหนูที่ได้รับการรักษาจะลดลงประมาณร้อยละ 40 ในพื้นที่ เมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับการรักษา

“สิ่งเหล่านี้เป็นเอฟเฟกต์ที่น่าทึ่งจริงๆ” Ghadiri กล่าว

เปปไทด์แบบไซคลิกที่ใช้ในการศึกษานี้ดูเหมือนจะมีปฏิกิริยากับเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์แบคทีเรียบางชนิดในลักษณะที่ทำให้เซลล์เติบโตช้าลงหรือหยุดลง ghadiri และทีมงานของเขาค้นคว้าเปปไทด์เหล่านี้มาหลายปีแล้ว และได้รวบรวมชุดหลายสิบชุดที่ไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

โมเลกุลยังเคลื่อนผ่านลำไส้โดยไม่เข้าสู่กระแสเลือด ในการศึกษานี้ เปปไทด์ถูกส่งไปยังหนูในน้ำดื่ม และไม่มีความสัมพันธ์กับผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ใดๆ

ด้วยกำลังใจจากการสาธิตที่พิสูจน์หลักการ ขณะนี้นักวิจัยกำลังทดสอบเปปไทด์ในหนูที่เป็นแบบจำลองของโรคเบาหวาน ซึ่งเป็นภาวะทั่วไปอีกประการหนึ่งที่เชื่อมโยงกับไมโครไบโอมที่ไม่ดีต่อสุขภาพ

การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ ในเดือนมิถุนายน 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า