Spørgsmål og svar: Fremtiden for probiotika

Probiotika – indtagelse af levende mikrober for at øge sundheden – kan fremmane billeder af aldrende hippier i helsekostbutikker, der køber esoteriske mærker af yoghurt. Men faktisk viser en voksende mængde videnskabelige data, hvordan probiotiske behandlinger gavnligt kan påvirke både de millioner af mikrober i vores tarm og deres menneskelige værts helbred. Tidligere på ugen undersøgte en konference indkaldt af National Institutes of Health tilstanden af ​​dette voksende område af medicin. En blanding af immunologer, mikrobiologer, ernæringseksperter, klinikere og endda medlemmer af forsvarsministeriet kom ned på et hotel i Rockville, MD, for at uddybe implikationerne af de seneste kliniske forsøg med probiotika.

Jeff Gordon

Studier af dyr opdrættet i sterile miljøer har vist, at mikrober i tarmen spiller en afgørende rolle i både udviklingen af ​​immunsystemet og i selve fordøjelsen. (Se vores mikrobielle menageri.) Folk har forsøgt at forme disse samfund til det bedre ved at spise fermenterede fødevarer fuld af bakterier, såsom yoghurt, i hundreder af år. Men det er først for nylig, at probiotika er blevet testet mere strengt for en række sundhedstilstande, herunder allergi, Crohns sygdom og diarré. Men fordi disse undersøgelser har brugt forskellige formuleringer og været begrænset i størrelse, har de givet blandede resultater. Både videnskabsmænd og læger håber, at bedre karakterisering og forståelse af de mikrobielle samfund, der lever i os, kan hjælpe med at forme og fortolke disse undersøgelser, og i sidste ende frembringe en ny æra inden for mikrobiel medicin.

En af de største begrænsninger i at studere virkningen af ​​probiotika er manglende evne til at dyrke de fleste gastrointestinale mikrober i laboratoriet. Men nye teknologier, der bruger DNA-analyse til at studere tarmens mikrober uden at dyrke dem - en tilgang kendt som metagenomics - tilbyder forskere en alternativ tilgang. (Se Metagenomics Defined .) Et stigende antal undersøgelser offentliggjort i de sidste to år afslører en fantastisk mangfoldighed af vores mikrobielle indbyggere: mennesker huser 100 til 1.000 forskellige typer bakterier i deres tarme, og yderligere varianter afsløres med hver ny person, der studeres. Projekter er nu i gang for at undersøge, hvordan forskellige faktorer, herunder sygdoms- og probiotiske behandlinger, former disse samfund.

Jeff Gordon , mikrobiolog ved Washington University i St. Louis og arrangør af konferencen, har været førende inden for metagenomiske undersøgelser af den menneskelige tarm. han talte med Teknologigennemgang om, hvordan disse nye teknologier kan forme fremtidens mikrobielle medicinskab.

BØRN : Er vi på randen af ​​en revolution inden for probiotika?

JG : Jeg vil beskrive det som hurtig udvikling. Probiotika har eksisteret i årevis, og de spørgsmål, vi stiller – såsom hvad der former mikrobielle samfund – er meget gamle spørgsmål, der er blevet stillet siden mikrobiologiens fødsel. Det, der har ændret sig, er de typer værktøjer og eksperimentelle systemer, vi har for at studere dem. Vi har nye sekventeringsteknologier og metagenomi, gnotobiotiske [mikrobefrie] dyr, transgene mus og sofistikerede metoder til metabolisk profilering.

BØRN : Hvordan ændrer disse teknologier den måde, vi tænker om probiotika på?

JG : Hvis vi skal forsøge med vilje at ændre det mikrobielle samfund i tarmen, er vi nødt til bedre at forstå det.

Jeg tror, ​​at sammenløbet af metagenomiske og andre faktorer gør det muligt for os at begynde at tage fat på spørgsmålet, hvad er virkningsmekanismen? Hvor generelle er virkningerne? Hvilke virkninger har de på tarmens mikrobielle økologi og på værten? Bestemmer interpersonelle forskelle i tarmens mikrobielle økologi probiotikas effektivitet?

Vi beskriver i første omgang, hvilke mikrober der er til stede på et organisme- og genniveau, og ser derefter på funktionen af ​​disse samfund. Dette vil give en hidtil uset mulighed for at bestemme, under hvilke omstændigheder en person skal indtage levende mikrober.

BØRN : Hvordan vil dette påvirke udviklingen af ​​probiotika som produkter? De fleste aktuelle undersøgelser - og probiotika-mærkede fødevarer - indeholder kun en eller nogle få bakteriestammer.

JG : Vi er nødt til at tænke på mikrober som en del af et fællesskab med egenskaber, der stammer fra det fællesskab. De typer af forbindelser, som et fællesskab vil fremstille, kan blive påvirket af værten, så der kan opstå typer produkter, som måske kun er synlige, når du studerer hele fællesskabet.

BØRN : Adskillige undersøgelser har undersøgt probiotisk behandling hos gravide kvinder og nyfødte, og foreløbige beviser tyder på, at dette kan have en langsigtet indvirkning på at reducere nogle allergier.

JG : Der kan være en kritisk periode i udviklingen i at bestemme et individs mikrobielle profil. Vi skal i gang med at tænke over, hvilke kræfter der former samfundsforsamlingen. Der kan være et dynamisk samspil mellem mikrober og kost, som kan have en langsigtet indvirkning på værten.

BØRN : Dit laboratorium har tidligere vist, at overvægtige og magre mennesker har forskelle i deres mikrobielle populationer, som påvirker, hvor effektivt fødevarer fordøjes. Hvad arbejder du på nu?

JG : Mit laboratorium forsøger at placere det menneskelige tarmmikrobiom i sammenhæng med evolution. Hvordan blev det formet af evolutionen? Ændrer det sig med vores hurtigt skiftende livsstil? Vi er netop ved at afslutte en stor global undersøgelse af pattedyrets tarm, inklusive arter af ikke-menneskelige primater, kødædere, planteædere og altædende.

skjule