Антибіотики, дієти з високим вмістом жиру та цукру та метаболізм мікробних оксалатів

Чи не це може бути винуватцями у збільшенні захворюваності на сечокам’яну хворобу?

Аарон Міллер, доктор філософії

антибіотики

Клініка Клівленда - це некомерційний академічний медичний центр. Реклама на нашому сайті допомагає підтримати нашу місію. Ми не підтримуємо Політику щодо продуктів чи послуг, що не належать до клініки Клівленда

Асоціації між сечокам’яною хворобою (ОКС), оксалатом та мікробіомом добре відомі. Метаболізм мікробних оксалатів у шлунково-кишковому тракті включає різноманітну, функціональну мікробну мережу, що включає безліч видів бактерій, що руйнують оксалат, поряд з іншими функціональними групами бактерій, які включають ацетогенні бактерії, метаногенні бактерії, сульфатредукуючі бактерії та інші.

Антибіотики та дієта: значний вплив

Враховуючи, що дієта та вживання антибіотиків сильно впливають на мікробіом, ми прагнули визначити, як антибіотики та дієта впливають на метаболізм мікробних оксалатів у мікробіоті кишечника.

Як антибіотики, так і дієта з високим вмістом жиру з високим вмістом цукру (HFHS) суттєво і стійко пригнічують метаболізм мікробного оксалату мікробіотою кишечника на моделі миші, якій було проведено трансплантацію калу в мікробі від дикого гризуна, що споживає оксалат, Neotoma albigula.

Мікробіота кишечника з N. albigula виявляє надійні здатності до руйнування оксалатів, що виникають внаслідок різноманітної мережі бактерій, які, як ми раніше показали, можна передавати іншим видам гризунів.

Щоб визначити, як антибіотики та дієта HFHS впливають на метаболізм оксалатів мікробів, мишам Swiss-Webster (SWM), імплантованим фекальним мікробним співтовариством з N. albigula, згодом не проводилося додаткове лікування, три дні антибіотики цефазоліну, дієта HFHS протягом 12 днів, або як антибіотики, так і дієта HFHS. Сечу та кал збирали кожні три дні для відстеження змін оксалату сечі та калу та мікробіоти калу.

Щоб визначити, як дієта HFHS та антибіотики впливали конкретно на функціональний мікробний оксалат, ми спочатку визначили групу бактерій, які суттєво відрізнялися між тваринами, яким було проведено фекальну мікробну трансплантацію та не проводили жодного іншого лікування (NALB). Ми порівняли їх із SWM, яким імплантували власну калову мікробіоту.

Різниця в метаболізмі оксалатів у цих двох групах є конкретно результатом різниці в мікробіоті кишечника. Після ідентифікації групи бактерій ми спеціально відстежили цю мережу протягом 12-денного періоду, визначивши мережу спільного виникнення цих бактерій, що свідчить про згуртовану мікробну мережу.

Ми виявили, що втрата метаболізму оксалатів, спричинена антибіотиками, обумовлена ​​гострою втратою бактерій. Однак, хоча мікробіота кишечника повернулася до вихідного рівня після трансплантації, метаболізм оксалатів не відновився. Навпаки, втрата метаболізму оксалатів у групі HFHS, можливо, була частково пов’язана з деякою втратою бактерій, але більше пов’язана із зміною загального складу спільноти та пов’язаної фізіології.

Кожен момент часу представляє середньодобове значення для триденного інтервалу. А) Виведення креатиніну з сечею; Б) загальний мікробний метаболізм оксалатів (споживаний оксалат мінус виведений оксалат); і C) екскреція оксалату з сечею (Urox). Літери вказують на статистично значущі відмінності або за групою лікування (за легендою), або за часовою точкою (вісь X), що визначається повторними вимірами ANOVA та пост-hoc Аналізом чесно значущої різниці Тукі.

Наслідки для людей

Результати нашого дослідження показують, що як антибіотики, так і дієта HFHS мають значний негативний вплив на метаболізм оксалатів. Оксалат, присутній у 80 відсотках каменів у нирках, є вагомим фактором для утворення каменів і часто є мішенню для терапії для запобігання повторним епізодам УЗД.

Наше дослідження показує, що одним із можливих факторів, що швидко збільшують захворюваність на долари, є зміна форми та функції мікробіоти кишечника, пов’язана із вживанням антибіотиків, та зміна режиму харчування американського населення.

Майбутня робота буде зосереджена на відновленні функціональних мікробних мереж, пов’язаних з метаболізмом оксалатів, шляхом зміни дієти та способу життя, а також розвитку нових пробіотиків.

Доктор Міллер - науковий співробітник дослідницького інституту Лернера та Інституту урології та нирок Глікмана. Його робота фінансується Національним інститутом охорони здоров’я та Комітетом дослідницької програми клініки Клівленда та Науковим інститутом Лернера.