O dietă bogată în proteine ​​poate avea efecte puternice împotriva holerei
Autor: Airinei Camelia
Un studiu experimental publicat în jurnalul Cell Host and Microbe a analizat modul în care compoziÈ›ia macronutrienÈ›ilor din dietă influenÈ›ează capacitatea bacteriei Vibrio cholerae de a coloniza intestinul È™i de a concura cu microbiota rezidentă. Cercetarea demonstrează că sursa de proteină din alimentaÈ›ie poate modifica profund expresia genelor bacteriene, virulenÈ›a È™i interacÈ›iunile microbiene, prin mecanisme dependente de regulatorul flagelar FlrA È™i de sistemul de secreÈ›ie de tip VI.
- Sursele de proteină din dietă influențează direct colonizarea intestinală cu Vibrio cholerae.
- Dieta bogată în cazeină sau gluten limitează colonizarea, în timp ce proteina din soia o favorizează.
- Regulatorul FlrA joacă un rol central în adaptarea bacteriei la mediul intestinal dependent de dietă.
- Expresia sistemului de secreÈ›ie de tip VI este suprimată pe diete restrictive È™i restabilită prin mutaÈ›ii în flrA.
- Dieta modulează competiÈ›ia dintre V. cholerae È™i bacteriile comensale, influenÈ›ând structura microbiotei.
Context
holera rămâne o boală diareică severă cu impact global major, determinată de Vibrio cholerae, un patogen intestinal care produce toxina holerică È™i pilii coreglaÈ›i cu toxina, esenÈ›iali pentru colonizare. Succesul infecÈ›iei depinde de capacitatea bacteriei de a se adapta rapid la mediul intestinal, de a accesa nutrienÈ›i È™i de a depăși barierele impuse de microbiota gazdei.
Microbiota intestinală umană limitează creÈ™terea patogenilor prin competiÈ›ie nutriÈ›ională, producerea de metaboliÈ›i, stimularea imunității gazdei È™i mecanisme de ucidere directă. Dieta este unul dintre principalii determinanÈ›i ai compoziÈ›iei microbiotei È™i, implicit, ai rezistenÈ›ei la infecÈ›ii. Cu toate acestea, efectele directe ale macronutrienÈ›ilor asupra expresiei genelor È™i comportamentului patogenilor intestinali sunt insuficient înÈ›elese.
Despre studiu
Cercetătorii de la University of California - Riverside au utilizat un model de colonizare la È™oareci adulÈ›i, hrăniÈ›i cu diete rafinate, în care un singur macronutrient domina aportul caloric: carbohidraÈ›i, lipide sau proteine. Pentru dietele hiperproteice, sursa de proteină a fost variată între cazeină, proteină din soia È™i gluten din grâu.
După eliminarea microbiotei native prin tratament antibiotic, È™oarecii au fost colonizaÈ›i cu o tulpină de V. cholerae rezistentă la streptomicină. Colonizarea a fost monitorizată fecal, iar expresia genelor bacteriene a fost analizată prin secvenÈ›iere ARN. În paralel, au fost utilizate abordări genetice avansate, inclusiv screening prin inserÈ›ie transpozonică È™i mutanÈ›i direcÈ›ionaÈ›i, pentru a identifica determinanÈ›ii bacterieni ai adaptării la dietă.
Rezultate
Dieta bogată în proteine a avut un impact major asupra colonizării. Șoarecii hrăniÈ›i cu cazeină sau gluten au prezentat niveluri semnificativ mai scăzute de V. cholerae comparativ cu cei hrăniÈ›i cu proteină din soia sau cu dietă standard. Aceste diferenÈ›e nu au fost explicate de prezenÈ›a microbiotei reziduale, indicând un efect direct al dietei asupra bacteriei.
Analiza transcriptomică a arătat că dietele restrictive au determinat o reprimare extinsă a genelor implicate în metabolismul central, ciclul acidului tricarboxilic È™i utilizarea carbohidraÈ›ilor, sugerând o reducere a activității metabolice È™i a creÈ™terii bacteriene. În acelaÈ™i timp, au fost activate căi legate de metabolismul sulfului.
Un rezultat esenÈ›ial al studiului este identificarea regulatorului FlrA, un activator principal al biosintezei flagelului, ca determinant al sensibilității la dietă. MutaÈ›iile în flrA au permis bacteriei să depășească restricÈ›ia impusă de dietele pe bază de cazeină, crescând colonizarea intestinală. Acest avantaj nu a fost datorat pierderii motilității, deoarece mutanÈ›ii lipsiÈ›i de flagelină nu au prezentat acelaÈ™i beneficiu.
În condiÈ›ii restrictive, FlrA a fost implicat în reprimarea sistemului de secreÈ›ie de tip VI, un mecanism prin care V. cholerae poate elimina bacterii competitoare prin contact direct. MutaÈ›iile în flrA au restabilit expresia acestui sistem È™i au îmbunătățit capacitatea bacteriei de a concura cu bacterii comensale umane, inclusiv tulpini de Escherichia coli producătoare de colibactină.
Experimentele în comunități microbiene definite au arătat că reglarea dependentă de dietă a sistemului de secreÈ›ie de tip VI modifică structura microbiotei intestinale, influenÈ›ând în special abundenÈ›a genului Bacteroides. Astfel, dieta nu afectează doar patogenul, ci È™i relaÈ›iile dintre comensali, cu impact asupra rezistenÈ›ei la colonizare.
Interpretare mecanistică
Datele sugerează că FlrA integrează semnale metabolice dependente de dietă prin intermediul mesagerului secundar ciclic di-GMP. Dietele restrictive induc expresia enzimelor care cresc nivelul acestui mesager, ceea ce modifică activitatea FlrA È™i duce la reprimarea sistemului de secreÈ›ie de tip VI prin intermediul regulatorului TsrA. Blocarea capacității FlrA de a răspunde la ciclic di-GMP a restabilit expresia genelor implicate în competiÈ›ia microbiană.
Concluzii
Studiul demonstrează că dieta, în special sursa de proteină, este un determinant major al comportamentului Vibrio cholerae în intestin. Prin intermediul regulatorului FlrA È™i al sistemului de secreÈ›ie de tip VI, alimentaÈ›ia influenÈ›ează nu doar colonizarea patogenului, ci È™i structura È™i dinamica microbiotei. Aceste rezultate evidenÈ›iază potenÈ›ialul intervenÈ›iilor nutriÈ›ionale ca strategie complementară pentru prevenirea È™i controlul infecÈ›iilor enterice È™i subliniază necesitatea unei abordări personalizate, care să È›ină cont de dietă È™i microbiom.
Image by freepik on Freepik
Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!
- Utilizarea inadecvată a antibioticelor la sugari contribuie major la dezvoltarea rezistenței antimicrobiene, dar și la afectarea microbiomului acestor
- Virusul West Nile detectat pentru prima dată în țânțarii din Marea Britanie
- Infecțiile locale post-chirurgie la nivel gastrointestinal sunt mai frecvente în țările subdezvoltate
- Mitul despre răspândirea rapidă a Ciumei Negre în Asia provine dintr-un text literar, nu dintr-o cronică istorică
intră pe forum