123rf
Pomysłowa kapsułka zbadała ludzkie jelito
Redaktor: Iwona Konarska
Data: 15.05.2023
Źródło: PAP/Marek Matacz
| Tagi: | układ pokarmowy, jelito cienkie |
Naukowcy przepuścili przez ludzki układ pokarmowy kapsułkę, która po drodze zebrała próbki bakterii, wirusów, enzymów i pochodzących z jedzenia metabolitów. Jak twierdzą, po raz pierwszy udało się tak dokładnie zbadać jelito cienkie.
Choć trawienie głównie zachodzi w jelicie cienkim, ten odcinek układu pokarmowego kryje nadal wiele tajemnic – zwracają uwagę autorzy nowej publikacji, która ukazała się w periodyku „Nature” („Profiling the human intestinal environment under physiological conditions”).
– Jelito cienkie dotychczas było dostępne do badań tylko w przypadku ludzi poddanych narkozie i którzy od dłuższego czasu nie jedli. To nie było zbyt pomocne – mówi jeden z autorów pracy, prof. Oliver Fiehn z University of California w Davis (USA).
W rezultacie większość badań dotyczących metabolizmu jelitowego i jego mikrobiomu (flory mikrobiologicznej) opierała się na próbkach kału.
Jednak próbki kału pochodzą z dolnego odcinka jelita grubego, a nie z jelita cienkiego.
– Pomiar metabolitów jelitowych w kale przypomina badanie słonia, poprzez oglądanie jego ogona – mówi Dari Shalon z firmy Envivo Bio, która zaprojektowała wykorzystaną w badaniu kapsułkę CapScan.
– Większość metabolitów jest natomiast produkowana, przetwarzana i wykorzystywana wyżej w jelitach i nawet nie dociera do kału. CapScan daje nam pełniejszy obraz metabolomu jelitowego i jego interakcji z mikrobiomem – wyjaśnia.
Kapsułkę się połyka, po czym zbiera ona niedużą ilość płynów i mikroorganizmów na swojej drodze, a potem zostaje wydalona w kale.
Urządzenie reaguje na kwasowość otoczenia, dzięki czemu naukowcy mogą określić, w którym miejscu ma pobierać próbki.
– Wszystkie inne badania nad mikrobiotą jelitową człowieka skupiały się na kale jako zamienniku pochodzącym z jelita grubego. Jednak 90 proc. trawienia u ludzi zachodzi w górnym odcinku jelita, a nie w jelicie grubym – podkreśla prof. Fiehn.
Dzięki kapsułce naukowcy zdołali sprawdzić – u 15 ochotników – co w czasie trawienia dzieje się w jelicie cienkim.
Przeanalizowali skład miejscowych bakterii i wirusów, produkowanych na miejscu białek i oraz metabolitów pochodzących z pożywienia.
Odkryli, że jelito cienkie oraz jelito grube dramatycznie się pod tymi względami różnią. Jednocześnie zidentyfikowali prawie 2 tys. nieznanych wcześniej metabolitów i wykryli związek między ich kompozycją a dietą i spożywaniem alkoholu.
Dodatkowe informacje uzyskali dzięki temu, że dwójka ochotników, niedługo przed badaniem przyjmowała antybiotyki.
U tych osób doszło do wyraźnych zmian w składzie metabolitów chroniących przed zapaleniami i cukrzycą.
– Ogólnie rzecz biorąc, urządzenie to może pomóc w wyjaśnieniu roli mikrobiomu i metabolomu jelitowego w fizjologii i chorobach człowieka – twierdzi prof. Fiehn.
– Jelito cienkie dotychczas było dostępne do badań tylko w przypadku ludzi poddanych narkozie i którzy od dłuższego czasu nie jedli. To nie było zbyt pomocne – mówi jeden z autorów pracy, prof. Oliver Fiehn z University of California w Davis (USA).
W rezultacie większość badań dotyczących metabolizmu jelitowego i jego mikrobiomu (flory mikrobiologicznej) opierała się na próbkach kału.
Jednak próbki kału pochodzą z dolnego odcinka jelita grubego, a nie z jelita cienkiego.
– Pomiar metabolitów jelitowych w kale przypomina badanie słonia, poprzez oglądanie jego ogona – mówi Dari Shalon z firmy Envivo Bio, która zaprojektowała wykorzystaną w badaniu kapsułkę CapScan.
– Większość metabolitów jest natomiast produkowana, przetwarzana i wykorzystywana wyżej w jelitach i nawet nie dociera do kału. CapScan daje nam pełniejszy obraz metabolomu jelitowego i jego interakcji z mikrobiomem – wyjaśnia.
Kapsułkę się połyka, po czym zbiera ona niedużą ilość płynów i mikroorganizmów na swojej drodze, a potem zostaje wydalona w kale.
Urządzenie reaguje na kwasowość otoczenia, dzięki czemu naukowcy mogą określić, w którym miejscu ma pobierać próbki.
– Wszystkie inne badania nad mikrobiotą jelitową człowieka skupiały się na kale jako zamienniku pochodzącym z jelita grubego. Jednak 90 proc. trawienia u ludzi zachodzi w górnym odcinku jelita, a nie w jelicie grubym – podkreśla prof. Fiehn.
Dzięki kapsułce naukowcy zdołali sprawdzić – u 15 ochotników – co w czasie trawienia dzieje się w jelicie cienkim.
Przeanalizowali skład miejscowych bakterii i wirusów, produkowanych na miejscu białek i oraz metabolitów pochodzących z pożywienia.
Odkryli, że jelito cienkie oraz jelito grube dramatycznie się pod tymi względami różnią. Jednocześnie zidentyfikowali prawie 2 tys. nieznanych wcześniej metabolitów i wykryli związek między ich kompozycją a dietą i spożywaniem alkoholu.
Dodatkowe informacje uzyskali dzięki temu, że dwójka ochotników, niedługo przed badaniem przyjmowała antybiotyki.
U tych osób doszło do wyraźnych zmian w składzie metabolitów chroniących przed zapaleniami i cukrzycą.
– Ogólnie rzecz biorąc, urządzenie to może pomóc w wyjaśnieniu roli mikrobiomu i metabolomu jelitowego w fizjologii i chorobach człowieka – twierdzi prof. Fiehn.
