{youtube}jPpBi8tjgnA{/youtube}

โปรไบโอติกสามารถพัฒนาภายในร่างกายและมีศักยภาพที่จะมีประสิทธิผลน้อยลงและบางครั้งอาจเป็นอันตรายได้

นักวิจัยศึกษาสายพันธุ์ของ เชื้อ Escherichia coli (E. coli) แบคทีเรียที่จำหน่ายในยุโรปในฐานะโปรไบโอติกต้านอาการท้องร่วง พบว่า DNA ของแบคทีเรียเปลี่ยนไปและได้พัฒนาความสามารถใหม่หลังจากอาศัยอยู่ในลำไส้ของหนูเพียงไม่กี่สัปดาห์

“ไม่มีจุลินทรีย์ใดที่ต้านทานการวิวัฒนาการได้”

ภายใต้เงื่อนไขบางประการ โปรไบโอติกยังเปิดโฮสต์ของพวกมันและได้รับความสามารถในการกินสารเคลือบป้องกันในลำไส้ การทำลายชั้นนี้เชื่อมโยงกับอาการลำไส้แปรปรวน อาหารของหนูและการสร้างชุมชนแบคทีเรียในลำไส้มีอิทธิพลต่อวิวัฒนาการของโปรไบโอติกและในลักษณะใด

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Cell Host และ Microbeแนะนำว่าโปรไบโอติกไม่ใช่วิธีการรักษาแบบเดียว โปรไบโอติกที่ช่วยบรรเทาคนคนหนึ่งสามารถพัฒนาให้กลายเป็นคนไร้ประสิทธิภาพหรือเป็นอันตรายในอีกคนได้ โปรไบโอติกเชื่อมโยงกับการติดเชื้อร้ายแรงในบางคน

'สิ่งมีชีวิตเป็นยา'

“ถ้าเราจะใช้สิ่งมีชีวิตเป็นยา เราต้องตระหนักว่าพวกมันกำลังจะปรับตัว และนั่นหมายความว่าสิ่งที่คุณใส่เข้าไปในร่างกายไม่จำเป็นว่าจะมีอะไรอยู่ที่นั่นแม้ในสองสามชั่วโมงต่อมา” ผู้เขียนอาวุโส Gautam Dantas ศาสตราจารย์ด้านพยาธิวิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยาของจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลและวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ Washington University School of Medicine ในเมือง St. Louis กล่าว

“ไม่มีจุลินทรีย์ใดที่ต้านทานการวิวัฒนาการได้ นี่ไม่ใช่เหตุผลที่จะไม่พัฒนาวิธีการรักษาโดยใช้โปรไบโอติก แต่เป็นเหตุผลที่ต้องแน่ใจว่าเราเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรและภายใต้เงื่อนไขใด”

ทุกคนมีชุมชนขนาดใหญ่ของแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อราที่รู้จักกันในชื่อไมโครไบโอมในลำไส้ในทางเดินอาหาร ไมโครไบโอมที่มีความสมดุลจะจัดหาวิตามิน ช่วยย่อยอาหาร ควบคุมการอักเสบ และควบคุมจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรค โปรไบโอติกในอาหารและอาหารเสริมมีการวางตลาดเพื่อให้แบคทีเรียที่มีสุขภาพดีมีความอุดมสมบูรณ์และการย่อยอาหารทำงานได้อย่างราบรื่น

พวกเขายังอยู่ในการพัฒนาเพื่อรักษาสภาพทางการแพทย์ที่ร้ายแรงเช่นโรคลำไส้อักเสบ; phenylketonuria (PKU) ความผิดปกติของการเผาผลาญที่ทำให้เกิดความเสียหายทางระบบประสาท และ necrotizing enterocolitis การติดเชื้อในลำไส้ที่คุกคามชีวิตซึ่งส่งผลต่อทารกที่คลอดก่อนกำหนด เช่นเดียวกับยาอื่น ๆ การรักษาด้วยโปรไบโอติกต้องได้รับการพิสูจน์ว่าปลอดภัยและมีประสิทธิภาพก่อนที่องค์การอาหารและยาจะอนุมัติให้ใช้กับคนได้ แต่เมื่อการบำบัดเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้หลังจากให้ยา การพิสูจน์ความปลอดภัยและประสิทธิภาพทำให้เกิดปัญหาพิเศษ

แบคทีเรียจากสงครามโลกครั้งที่ XNUMX

นักวิจัยกล่าวว่าการทำความเข้าใจหลักการที่ควบคุมวิวัฒนาการในทางเดินอาหารเป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างการบำบัดด้วยโปรไบโอติกที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ Dantas และเพื่อนร่วมงาน รวมถึงผู้เขียนคนแรกคือ Aura Ferreiro นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา และ Nathan Crook อดีตนักวิจัยดุษฎีบัณฑิตในห้องทดลองของ Dantas หันมาใช้โปรไบโอติกที่เรียกว่า E. coli Nissle 1917 สายพันธุ์นี้แยกได้มากกว่าหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมาจากทหารสงครามโลกครั้งที่ XNUMX ซึ่งไม่ได้รับบาดเจ็บจากโรคระบาดของโรคอุจจาระร่วงรุนแรงที่ทำให้สหายของเขาป่วย

เพื่อศึกษาว่าโปรไบโอติกตอบสนองต่อชุมชนจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันอย่างไร นักวิจัยได้ใช้หนูที่มีไมโครไบโอมในลำไส้อยู่สี่ชนิด: ชนิดที่ไม่มีแบคทีเรียที่มีอยู่ก่อนแล้ว อีกตัวหนึ่งมีแบคทีเรียจำนวนจำกัด ซึ่งเป็นลักษณะของลำไส้ที่ไม่แข็งแรง ไมโครไบโอมปกติ และไมโครไบโอมปกติหลังการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ

นักวิจัยได้ให้โปรไบโอติกแก่หนู จากนั้นจึงเปลี่ยนอาหารที่หนูกินเข้าไป โดยให้พวกมันเป็นอาหารเม็ดที่มีเส้นใยสูงซึ่งเลียนแบบอาหารตามธรรมชาติของหนู เม็ดไขมันสูง น้ำตาลสูง เส้นใยต่ำ หมายความถึงแบบจำลองนิสัยการกินของชาวตะวันตกทั่วไป และเม็ดฝรั่งบวกเส้นใย หลังจากผ่านไปห้าสัปดาห์ นักวิจัยได้แบคทีเรียจากลำไส้ของหนูและวิเคราะห์ DNA ของจุลินทรีย์

“โดยพื้นฐานที่ดีและมีความหลากหลายสูง เราไม่ได้จับภาพการปรับตัวมากนัก อาจเป็นเพราะนี่คือพื้นหลังที่ Nissle คุ้นเคย” Ferreiro กล่าว “แต่คุณต้องจำไว้ว่าบ่อยครั้งที่เราจะไม่ใช้โปรไบโอติกในผู้ที่มีไมโครไบโอมที่ดีต่อสุขภาพ เราจะใช้มันกับคนป่วยที่มีไมโครไบโอมที่มีความหลากหลายต่ำและไม่แข็งแรง และนั่นดูเหมือนจะเป็นสภาวะที่โปรไบโอติกมีแนวโน้มที่จะพัฒนามากที่สุด”

ข่าวดีที่อาจเกิดขึ้น

Dantas และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้การค้นพบนี้เพื่อออกแบบการบำบัดด้วยโปรไบโอติกที่มีศักยภาพสำหรับ PKU ผู้ที่มี PKU ไม่สามารถสลายฟีนิลอะลานีนซึ่งเป็นโปรตีนที่สร้างบล็อกที่พบในอาหารหลายชนิด ระดับฟีนิลอะลานีนสูงทำให้สมองเสียหาย ดังนั้นผู้ที่มี PKU ต้องรับประทานอาหารที่มีโปรตีนต่ำอย่างเคร่งครัด

“นี่คือโอกาส ไม่ใช่ปัญหา”

นักวิจัยได้ใส่ยีนเข้าไปใน Nissle ซึ่งทำให้แบคทีเรียสามารถย่อยสลายฟีนิลอะลานีนให้เป็นสารประกอบที่ขับออกมาทางปัสสาวะได้อย่างปลอดภัย จากนั้นจึงให้แบคทีเรียที่ออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพแก่หนูที่ไม่มีความสามารถในการเผาผลาญฟีนิลอะลานีน วันรุ่งขึ้น ระดับฟีนิลอะลานีนในหนูบางตัวลดลงครึ่งหนึ่ง

นอกจากนี้ นักวิจัยยังไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใน DNA ของสายพันธุ์ที่ออกแบบหลังจากผ่านไป XNUMX สัปดาห์ ซึ่งแนะนำว่า Nissle อาจปลอดภัยที่จะใช้เป็นแชสซีสำหรับการบำบัดด้วยโปรไบโอติกในช่วงเวลาสั้นๆ

การค้นพบว่าโปรไบโอติกมีวิวัฒนาการและทำงานแตกต่างกันในบุคคลที่มีไมโครไบโอมและอาหารที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดหนทางในการปรับแต่งยาที่ใช้โปรไบโอติก

“วิวัฒนาการเป็นสิ่งที่กำหนด ทุกอย่างจะวิวัฒนาการ” Dantas กล่าว “เราไม่จำเป็นต้องกลัวมัน เราสามารถใช้หลักการวิวัฒนาการเพื่อออกแบบการรักษาที่ดีขึ้นซึ่งปรับแต่งมาอย่างดีเพื่อผู้ที่ต้องการ นี่เป็นโอกาส ไม่ใช่ปัญหา”

เกี่ยวกับผู้เขียน

การสนับสนุนงานนี้มาจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ มูลนิธิ Kenneth Rainin และทุนจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์

ที่มา: มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน