De Julie Grisham vineri, 29 noiembrie 2019

lactoza

rezumat

O echipă internațională condusă de oameni de știință de la MSK a arătat pentru prima dată că alimentele care conțin lactoză, un zahăr care se găsește în mod natural în lapte și produse lactate, ajută Enterococcus să prospere în intestin, cel puțin la șoareci.

Infecțiile cu bacteria Enterococcus reprezintă o amenințare majoră în mediul medical. Acestea pot duce la inflamația colonului și boli grave, cum ar fi bacteremia și sepsisul, precum și alte complicații.

Infecțiile cu enterococi sunt deosebit de riscante pentru persoanele care au transplant de celule stem și măduvă osoasă (BMT) pentru tratarea cancerului de sânge. Studiile au sugerat că nivelurile ridicate de Enterococcus cresc incidența bolii grefă contra gazdă (GVHD), o afecțiune potențial fatală în care celulele imune din celulele stem ale donatorului atacă organele destinatarului.

Acum, o echipă internațională condusă de oamenii de știință de la Memorial Sloan Kettering a arătat pentru prima dată că alimentele care conțin lactoză, un zahăr care se găsește în mod natural în lapte și produse lactate, ajută Enterococcus să prospere în intestin, cel puțin la șoareci. De asemenea, au studiat schimbările în corpul persoanelor care au BMT. Studiul a fost publicat pe 29 noiembrie în Science.

„Aceste descoperiri sugerează o posibilă nouă modalitate de a reduce riscul de GVHD, precum și infecțiile periculoase”, spune medicul-om de știință MSK și expertul în GVHD, Jonathan Peled. Dar acestea sunt încă preliminare, și este prea devreme pentru a sugera eliminarea lactozei în dietele persoanelor supuse BMT sau a altor pacienți spitalizați care sunt expuși riscului de Enterococcus.

Concentrându-ne pe Microbiota

De câțiva ani, Dr. Peled și Marcel van den Brink, șeful Diviziei de malignități hematologice MSK, au studiat relația dintre GVHD și microbiotă - comunitatea de microorganisme care locuiesc în organism. Cei doi sunt co-autori ai noului studiu.

Cercetările lor anterioare au arătat că atunci când tulpinile inofensive de microbi sunt șterse, adesea datorită tratamentului cu antibiotice, Enterococcus și alte tipuri dăunătoare de bacterii pot prelua din cauza lipsei de concurență. Ca parte a noului studiu, care a inclus analiza probelor de microbiota de la peste 1.300 de adulți care au BMT, echipa a confirmat legătura dintre Enterococcus și GVHD.

Aceste descoperiri sugerează o posibilă nouă modalitate de a reduce riscul de GVHD, precum și infecțiile periculoase.

Jonathan Peled
medic-om de știință

Anchetatorii au efectuat cercetări suplimentare asupra Enterococcus în culturi celulare și la șoareci. „Modelele de șoarece sunt foarte utile pentru înțelegerea mecanismelor din intestin care duc la GVHD”, spune Dr. van den Brink, care este, de asemenea, codirector al Institutului Parker pentru imunoterapie împotriva cancerului la MSK și conduce un laborator în cadrul programului de imunologie al Institutului Sloan Kettering. „Am studiat șoarecii cărora li s-au administrat BMT și am constatat că celulele care căptușesc intestinele lor, numite enterocite, nu mai erau capabile să producă lactază, enzima care descompune lactoza. La rândul său, nivelurile ridicate de lactoză nedigerată au condus la o dominație totală a enterococului. A fost șocant să vedem cum un singur tip de bacterie preia complet ”.

Dr. van den Brink adaugă că, pe lângă enterocitele defecte, pierderea tulpinilor concurente de bacterii sănătoase cauzate de tratamentul cu antibiotice face ca problemele din intestin să fie și mai grave. „Este o dublă nenorocire”, spune el.

O călătorie la farmacie duce la o descoperire surprinzătoare

Pentru a studia dacă nivelurile mai ridicate de lactoză stimulează creșterea Enterococcus sau dacă conexiunea a fost doar o coincidență, cercetătorul în vizită și primul autor Christoph Stein-Thoeringer a mers la farmacie pentru a cumpăra Lactaid ®. Aceste pastile care conțin lactază descompun lactoza, ajutând persoanele care au intoleranță la lactoză să mănânce produse lactate fără efecte secundare.

Cercetătorii au descoperit că atunci când lactaza a fost adăugată la culturile de laborator de Enterococcus, creșterea bacteriană a fost blocată. Deci, au început să hrănească chow fără lactoză șoarecilor de laborator cărora li s-au administrat BMT și au constatat că șoarecii din dieta specială erau protejați împotriva dominației Enterococcus.

„Nu sugerăm că acesta este un remediu pentru GVHD”, a spus dr. spune van den Brink. „Dar pare a fi un modulator important”.

Anchetatorii nu au testat încă noile descoperiri la oameni, dar datele existente sugerează că aceeași legătură între lactoză și Enterococcus văzută la șoareci poate fi în joc la persoanele care au avut BMT. „Știm care sunt variantele genetice asociate cu faptul că sunt intoleranți la lactoză”, spune Dr. Notele Peled. Ne-am uitat la înregistrările noastre și am constatat că persoanele care aveau aceste variante genetice aveau tendința să elimine mai greu Enterococul din curajul lor decât alții.

El adaugă că mulți beneficiari de BMT devin temporar intoleranți la lactoză, probabil din cauza pierderii enterocitelor cauzate de chimioterapie. „Ne gândim să facem un studiu în care oamenii să ia o dietă fără lactoză sau să ia Lactaid în timpul tratamentului împotriva cancerului pentru a vedea dacă creșterea Enterococcus este blocată”, Dr. Spune Peled.

Un efort global

Un alt aspect important al noului studiu este că nu se referea doar la persoanele tratate la MSK. De asemenea, a inclus probe de pacienți de la Școala de Medicină a Universității Duke din Durham, Carolina de Nord; Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia; și Spitalul Universitar Regensburg din Germania. Cercetătorii din aceste trei instituții au contribuit, de asemenea, la lucrarea Science.

„Cercetătorii care studiază microbiomul știu că mediul în care trăiește o persoană este un factor major”. spune van den Brink. „Am depus un efort major pentru a colecta mostre din întreaga lume, așa că știm că atunci când găsim caracteristici comune, este posibil ca acestea să reziste la nivel mondial”.

Această lucrare a fost susținută de Fundația Germană de Cercetare, un premiu pentru tineri investigatori de la Societatea Americană de transplant de măduvă osoasă, Fundația pentru limfom, Programul de genomică divizionară Susan și Peter Solomon, Institutul Parker pentru imunoterapie împotriva cancerului la MSK, Fundația Sawiris Society of MSK, un MSK Cancer Systems Immunology Pilot Grant, Empire Clinical Research Investigator Program, Seres Therapeutics, Japan Society for the Promotion of Science, the Center of Innovation Program from Japan Science and Technology, a Conquer Cancer Foundation Young Investigator Award/Științe Galaad și mai mult de o duzină de subvenții pentru Institutele Naționale de Sănătate (R01-CA228358, R01-CA228308, P30 CA008748, P01-CA023766, R01-HL125571, R01-HL123340, P01-AG052359, U01 AI124275, R01 U032, KL2 TR001115-03, 2P30AG028716-11, R01CA203950-01, 1R01HL124112-01A, R01 CA203950-01).

Dr. Peled raportează finanțarea cercetării, taxele de proprietate intelectuală și rambursarea călătoriei de la Seres Therapeutics și taxele de consultanță de la DaVolterra. Dr. van den Brink a primit sprijin pentru cercetare de la Seres Therapeutics; a consultat, a primit onorariu de la sau a participat la consilii consultative pentru Seres Therapeutics, Flagship Ventures, Novartis, Evelo, Jazz Pharmaceuticals, Therakos, Amgen, Magenta Therapeutics, WindMIL Therapeutics, Merck & Co. Inc., Acute Leucemia Forum (ALF) și DKMS Medical Council (Board). De asemenea, el are licențe IP cu Seres Therapeutics și Juno Therapeutics și opțiuni de stoc de la Smart Immune.