211service.com
Frågor och svar: Framtiden för probiotika
Probiotika – intag av levande mikrober för att öka hälsan – kan frammana bilder av åldrande hippies i hälsokostbutiker som köper esoteriska märken av yoghurt. Men i själva verket visar en framväxande mängd vetenskapliga data hur probiotiska behandlingar kan gynnsamt påverka både miljontals mikrober i vår tarm och hälsan hos deras mänskliga värd. Tidigare i veckan undersökte en konferens som sammankallats av National Institutes of Health tillståndet för detta växande medicinområde. En blandning av immunologer, mikrobiologer, nutritionister, kliniker och till och med medlemmar av försvarsdepartementet kom till ett hotell i Rockville, MD, för att få reda på konsekvenserna av de senaste kliniska prövningarna inom probiotika.
Jeff Gordon
Studier av djur som föds upp i sterila miljöer har visat att mikrober i tarmen spelar en avgörande roll i både utvecklingen av immunförsvaret och i själva matsmältningen. (Se Vårt mikrobiella menageri.) Människor har försökt forma dessa samhällen till det bättre genom att äta fermenterad mat full av bakterier, som yoghurt, i hundratals år. Men det är först nyligen som probiotika har testats mer rigoröst för ett antal hälsotillstånd, inklusive allergi, Crohns sjukdom och diarré. Men eftersom dessa studier har använt olika formuleringar och varit begränsade i storlek, har de gett blandade resultat. Både forskare och läkare hoppas att bättre karaktärisering och förståelse av de mikrobiella samhällen som lever inom oss kan hjälpa till att forma och tolka dessa studier, och så småningom föra fram en ny era inom mikrobiell medicin.
En av de stora begränsningarna i att studera effekten av probiotika är oförmågan att odla de flesta gastrointestinala mikrober i labbet. Men ny teknik som använder DNA-analys för att studera mikroberna i tarmen utan att odla dem – ett tillvägagångssätt som kallas metagenomics – erbjuder forskare ett alternativt tillvägagångssätt. (Se Metagenomics Defined .) Ett växande antal studier publicerade under de senaste två åren avslöjar en fantastisk mångfald av våra mikrobiella invånare: människor hyser 100 till 1 000 olika typer av bakterier i sina tarmar, och ytterligare varianter avslöjas med varje ny person som studeras. Projekt pågår nu för att undersöka hur olika faktorer, inklusive sjukdomar och probiotiska behandlingar, formar dessa samhällen.
Jeff Gordon , en mikrobiolog vid Washington University i St. Louis och arrangören av konferensen, har varit ledande inom metagenomiska studier av den mänskliga tarmen. Han pratade med Teknikgranskning om hur dessa nya teknologier kan forma framtidens mikrobiella medicinskåp.
BARN : Är vi på gränsen till en revolution inom probiotika?
JG : Jag skulle beskriva det som en snabb utveckling. Probiotika har funnits i åratal, och frågorna vi ställer – som vad som formar mikrobiella samhällen – är mycket gamla frågor som har ställts sedan mikrobiologins födelse. Det som har förändrats är vilka typer av verktyg och experimentella system vi har för att studera dem. Vi har ny sekvenseringsteknologi och metagenomik, gnotobiotiska [mikrobfria] djur, transgena möss och sofistikerade metoder för metabolisk profilering.
BARN : Hur förändrar dessa teknologier vårt sätt att tänka på probiotika?
JG : Om vi avsiktligt ska försöka förändra det mikrobiella samhället i tarmen måste vi förstå det bättre.
Jag tror att sammanflödet av metagenomiska och andra faktorer gör att vi kan börja ta itu med frågan, vad är verkningsmekanismen? Hur generella är effekterna? Vilka effekter har de på tarmens mikrobiella ekologi och på värden? Avgör mellanmänskliga skillnader i tarmens mikrobiell ekologi probiotikas effektivitet?
Vi beskriver initialt vilka mikrober som finns på organism- och gennivå och tittar sedan på funktionen hos dessa samhällen. Detta kommer att ge en aldrig tidigare skådad möjlighet att bestämma under vilka omständigheter en person ska konsumera levande mikrober.
BARN : Hur kommer detta att påverka utvecklingen av probiotika som produkter? De flesta aktuella studier – och probiotikamärkta livsmedel – innehåller bara en eller några få bakteriestammar.
JG : Vi måste tänka på mikrober som en del av ett samhälle med egenskaper som härrör från det samhället. Typerna av föreningar som en community kommer att göra kan påverkas av värden, så det kan dyka upp typer av produkter som kanske bara är uppenbara när du studerar hela communityn.
BARN : Flera studier har undersökt probiotisk behandling hos gravida kvinnor och nyfödda, och preliminära bevis tyder på att detta kan ha en långsiktig inverkan på att minska vissa allergier.
JG : Det kan finnas en kritisk period i utvecklingen för att bestämma en individs mikrobiella profil. Vi måste börja fundera på vilka krafter som formar samhällsförsamlingen. Det kan finnas ett dynamiskt samspel mellan mikrober och kost som kan ha en långsiktig inverkan på värden.
BARN : Ditt labb har tidigare visat att överviktiga och magra människor har skillnader i deras mikrobiella populationer som påverkar hur effektivt livsmedel smälts. Vad jobbar du med nu?
JG : Mitt labb försöker placera människans tarmmikrobiomet i evolutionens sammanhang. Hur formades den av evolutionen? Förändras det med vår snabbt föränderliga livsstil? Vi håller just på att slutföra en stor global studie av däggdjurens tarm, inklusive arter av icke-mänskliga primater, köttätare, växtätare och allätare.