Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе выявили изменения в микробиоме кишечника, которые могут привести к неспособности переваривать сорбит.

Сорбит, сахарный спирт, используется в жевательной резинке без сахара, мятных конфетах, леденцах и других продуктах. Он также содержится в абрикосах, яблоках, грушах, авокадо и других продуктах. В больших количествах сорбит может вызывать вздутие живота, спазмы и диарею. У некоторых людей даже небольшое количество вызывает расстройство пищеварения — это состояние известно как непереносимость сорбита.

Новое исследование, проведенное на мышах, показало, что прием антибиотиков в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров снижает количество микробов Clostridia, которые способны расщеплять сорбит.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell.

Наше исследование предполагает, что микробная деградация сорбита обычно защищает хозяина от непереносимости сорбита. Однако нарушение способности микроорганизмов расщеплять сорбит вызывает непереносимость сорбита, — говорит Джи-Йон Ли, первый автор исследования.

Ли — ассистент научного сотрудника отдела медицинской микробиологии и иммунологии Калифорнийского университета в Дэвисе.

Как уровень кислорода в кишечнике влияет на микробов

Исследователи использовали метагеномный анализ, чтобы определить, какие кишечные бактерии имеют гены, производящие фермент, расщепляющий сорбит. Они также определили, какие из этих бактерий были многочисленны до, но не после лечения антибиотиками.

Этот анализ позволил выделить микробы, принадлежащие к классу Clostridium. Клостридии — анаэробные микроорганизмы, то есть они не любят среду с кислородом.

Исследователи обнаружили, что после того, как мышам давали антибиотики и кормили диетой с высоким содержанием насыщенных жиров, клетки, выстилающие кишечник, потребляли меньше кислорода. Это привело к повышению уровня кислорода в кишечнике, что уменьшило количество клостридий. Без достаточного количества клостридий сорбит не расщеплялся в кишечнике.

Исследователи провели несколько экспериментов, пытаясь восстановить кишечные бактерии, чтобы они снова могли расщеплять сорбит.

В одном из них они кормили мышей Anaerostipes caccae, бактерией, которая вырабатывает бутират. Бутират — это короткоцепочечная жирная кислота, вырабатываемая в процессе нормальной ферментации в кишечнике. Она повышает потребление кислорода клетками эпителиальной выстилки кишечника, что снижает уровень кислорода в толстом кишечнике.

Регулирование уровня кислорода с помощью Anaerostipes caccae восстановило нормальный уровень Clostridia, что защитило мышей от диареи, вызванной сорбитом, даже после того, как бактерии, вырабатывающие бутират, были удалены из пищеварительной системы мышей.

Исследователи предполагают, что препарат, используемый для лечения язвенного колита, болезни Крона и других воспалительных заболеваний кишечника, месалазин (5-аминосалицилат), может стать средством лечения непереносимости сорбита у людей. Месалазин, также известный как мезаламин, функционирует аналогично бактериям, производящим бутират, восстанавливая низкий уровень кислорода в кишечнике, который предпочитают клостридии.

Это открытие имеет огромное значение, учитывая широкое использование сорбита и аналогичных сахарных спиртов в производстве продуктов для кето-питания с высоким содержанием жиров, — говорит Ли.

Это также подчеркивает важность потребления кислорода эпителиальной выстилкой кишечника для поддержания здорового баланса кишечных бактерий, особенно Clostridia, для правильного переваривания определенных сахаров.

Важным ограничением исследования является то, что мыши могут переносить гораздо более высокие уровни сорбита, чем люди. У мышей есть цекум — мешочек в пищеварительной системе, который замедляет поток кишечного содержимого и помогает переваривать углеводы, что может способствовать лучшей переносимости сорбита. Для проверки гипотезы о том, что месалазин может лечить непереносимость сорбита у людей, потребуются клинические исследования.

Наше исследование обозначило совершенно новую отправную точку для подходов к диагностике, профилактике и лечению непереносимости сорбита, — сказал Андреас Баумлер, старший автор исследования.

Баумлер является заслуженным профессором и заместителем председателя по исследованиям на кафедре медицинской микробиологии и иммунологии Калифорнийского университета в Дэвисе.

15.02.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы

Слишком ранний возраст наступления менопаузы п...

Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад

Клетка похожа на шумный мегаполис, в ...

EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных

Генетическая сигнатура новорождённых может пре...

В Университете Льва Толстого разработали импортозамещающие лекарства
В Университете Льва Толстого разработали импортозамещающие лекарства

Ученые Центра технологического превосходства Т...

PNAS: Появилось новое понимание того, как мутации влияют на болезни
PNAS: Появилось новое понимание того, как мутации влияют на болезни

Многие статистические модели и алгоритмы&...

В ЛЭТИ представили алгоритм ранней диагностики патологий беременности
В ЛЭТИ представили алгоритм ранней диагностики патологий беременности

Разработка позволит прогнозировать протекание ...

Lancet Inf Dis: Материнские антитела мешают реакции на вакцину против малярии
Lancet Inf Dis: Материнские антитела мешают реакции на вакцину против малярии

Материнские антитела могут препятствовать реак...

Абсолютно новый метод блокировки опухолей разработали в Томске
Абсолютно новый метод блокировки опухолей разработали в Томске

Прототип препарата против метастазов создали у...

NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме
NatComm: Выяснилось, как транскрипция генов управляет движением в геноме

Учёные выявили связи между активностью генов, ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии