Tłumaczenie modeli mikrobioty jelitowej in vitro na kontekst ludzki: korelacje składu pod wpływem interwencji błonnikiem pokarmowym

Kluczowe wnioski:

  • Badanie wykazało istotną korelację między zmianami w mikrobiocie jelitowej obserwowanymi w modelu in vitro a u ludzi po 8 i 12 tygodniach interwencji błonnikiem pokarmowym.
  • Mieszanka błonnika z gumy akacjowej i marchwi znacząco wpłynęła na skład mikrobioty zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i in vivo, mimo dużej indywidualnej zmienności.
  • Modele in vitro mogą służyć do wstępnej selekcji osób, których mikrobiota reaguje na konkretne interwencje dietetyczne.
  • Podobieństwa w odpowiedziach bakterii na błonnik w obu modelach potwierdzają przydatność symulacji jelitowych do przewidywania efektów u ludzi.

Wstęp do badania

Duża zmienność składu mikrobioty jelitowej u różnych osób oraz jej reakcja na interwencje dietetyczne utrudnia rozwój nowych suplementów ukierunkowanych na mikrobiotę. Naukowcy sprawdzili, czy modele in vitro, odzwierciedlające tę zmienność, mogą przewidywać indywidualne odpowiedzi mikrobioty na błonnik pokarmowy. Badanie przetestowało, czy efekty obserwowane w laboratorium przekładają się na wyniki u ludzi.

Metodyka badania

Przeprowadzono 12-tygodniowe, podwójnie zaślepione, randomizowane badanie z placebo w formie krzyżowego układu u 54 zdrowych ochotników w wieku 45-70 lat z BMI 27,3 ± 1,4 kg/m². Uczestnicy otrzymywali mieszankę błonnika z gumy akacjowej i proszku z marchwi lub placebo, po czym nastąpiła 8-tygodniowa przerwa i zamiana preparatów. W modelu in vitro wykorzystano próbki kału od tych samych osób na początku badania, poddając je fermentacji z tą samą mieszanką błonnika przez 24 godziny.

Wyniki in vivo

Interwencja błonnikiem znacząco zmieniła skład mikrobioty jelitowej u ludzi, choć z dużą indywidualną zmiennością. Efekty były widoczne po 8 i 12 tygodniach suplementacji. Badanie potwierdziło wpływ mieszanki na różnorodność i skład bakterii w jelitach.

Wyniki in vitro i korelacje

W warunkach laboratoryjnych ekspozycja mikrobioty na mieszankę błonnika przez 24 godziny wywołała znaczące zmiany w beta-różnorodności (p < 0,001) w porównaniu do kontroli. Stwierdzono istotną korelację między zmianami składu mikrobioty in vitro a próbkami kału ludzi po 8 tygodniach (p = 0,003) i 12 tygodniach (p = 0,0107). Taksony bakteryjne reagujące na interwencję w obu modelach wykazywały wyraźne nakładanie się (p = 0,002).

Sprawdź również:  Życie z włóknieniem płuc – Najczęściej zadawane pytania

Zmiany w taksonach bakteryjnych

Analiza wykazała różnicowe odpowiedzi 25 kluczowych taksonów bakteryjnych na mieszankę błonnika. Niektóre bakterie zwiększały swoją obfitość względną (wartości dodatnie w log₂ fold-change), inne zmniejszały (wartości ujemne). Znaczące różnice potwierdzono po korekcie wielokrotnego testowania (FDR < 0,05).

Dyskusja i znaczenie

Wyniki dowodzą, że modele in vitro wiernie odzwierciedlają reakcje mikrobioty jelitowej na błonnik pokarmowy u ludzi. Pozwalają one na wstępną selekcję dawców, których mikrobiota odpowie na daną interwencję przed badaniami klinicznymi. To podejście wspiera rozwój suplementów poprawiających zdrowie jelitowe.

Słowa kluczowe

  • błonnik pokarmowy
  • zdrowie przewodu pokarmowego
  • mikrobiota jelitowa
  • systemy in vitro
  • tłumaczenie in vivo

Źródło: Oryginalny artykuł

Mogą Cię zainteresować