Dieta maternă bogată în grăsimi în timpul sarcinii modifică persistent

timpul

  • Subiecte
  • Abstract
  • introducere
  • Rezultate
  • Caracterizarea microbiomului Macaca fuscata
  • Dieta structurează în primul rând microbiomul intestinal
  • Nutriția maternă structurează microbiomul descendenților
  • HFD scade prezența Campylobacter la descendenți
  • Discuţie
  • Metodele
  • Proiectare experimentală
  • Secvențierea microbiomului
  • Analiza datelor 16S
  • PCR cantitativă
  • Informatii suplimentare
  • Aderări
  • Bioproiect
  • Informatii suplimentare
  • Fișiere PDF
  • Informatii suplimentare
  • comentarii

Subiecte

  • Disbioză
  • Tulburări metabolice
  • Microbiota
  • Nutriție

Abstract

Microbiomul intestinal este un ecosistem unic și un mediator esențial al metabolismului și obezității la mamifere. Cu toate acestea, studiile care examinează impactul dietei asupra stabilirii microbiomului intestinal devreme în viață lipsesc în general și mai ales în modelele de primate. Aici raportăm că o dietă maternă sau postnatală bogată în grăsimi, dar nu și obezitate în sine, structurează microbiomul intestinal al descendenților în Macaca fuscata (macac japonez). Disbioza microbiană rezultată este corectată doar parțial printr-o dietă cu conținut scăzut de grăsimi după înțărcare. În mod neașteptat, expunerea timpurie la o dietă bogată în grăsimi a scăzut abundența Campylobacter nepatogen în intestinul tinerilor, sugerând un rol potențial al grăsimilor dietetice în formarea comunităților microbiene comensale la primate. Datele noastre contestă conceptul de microbiom intestinal care cauzează obezitate și oferă în schimb dovezi ale unei contribuții a dietei materne la stabilirea microbiotei, care la rândul său afectează menținerea sănătății metabolice a intestinului.

introducere

Microbiomul intestinal este un ecosistem robust populat de aproape 100 de miliarde de bacterii. Aceste bacterii comensale codifică căi enzimatice care permit metabolismul și sinteza acizilor grași și a vitaminelor 1, 2. La naștere, se crede că microbiota vaginală și fecală a mamei inoculează cavitatea bucală a nou-născutului, formând astfel fundamentul microbiotei intestinale a descendenților 3, 4. Pe măsură ce sugarul crește și se introduc alimente noi, microbiomul crește în bogăție și diversitate pentru a ajunge la o stare stabilă care reflectă microbiota adultului la scurt timp după înțărcare 5, 6. Influența dietei gestaționale materne, a modului de livrare și a alăptării asupra structurii filogenetice a microbiomului intestinal al sugarului și a tinerilor rămâne subexplorată în modelele bine controlate 3, 4, 5, 7 .

În acest studiu, stabilim că Mucaca fuscata (macac japonez) este un model reprezentativ pentru examinarea microbiomului uman. În plus, putem examina rolul dietei mamei în timpul gestației și alăptării în stabilirea microbiomului juvenil. Constatăm că, deși microbiomul este structurat în primul rând datorită dietei, găsim modificări persistente în microbiomul juvenil pe baza dietei mamei; aceste modificări persistente au avut loc în ciuda coabitării cohortelor noastre juvenile. Aceste studii contribuie la extinderea muncii, demonstrând că dieta ne modelează foarte mult microbiomul. În plus, aceste studii oferă o perspectivă asupra modului în care evoluția dietei umane a modelat potențial microbiomul pentru a promova incidența stărilor de boală metabolică.

Rezultate

Caracterizarea microbiomului Macaca fuscata

Pentru a studia contribuția relativă a manipulării alimentelor materne și a obiceiurilor corporale la dezvoltarea microbiomului la primate, am întreprins studii metagenomice în modelul nostru de obezitate maternă 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, cu caracter macabru japonez (Macaca fuscata). 32. Am stabilit mai întâi relevanța comparativă a M. fuscata la om la diferite situri ale corpului prin colectarea probelor orale, vaginale și intestinale de la primate sănătoase adulte ne-însărcinate și efectuarea 454 pirosecvențierea ARNr cuplat 16S. . Similar omului 2, 20, 33, dar unic șoarecilor, am observat o grupare discretă de microbiote orale, vaginale și intestinale, ceea ce înseamnă că aceste situri corporale adăpostesc în mare parte nișe de habitat unice, deși unii indivizi au împărțit taxoni în scaun în vagin. (Fig. 1a).

ADN-ul a fost izolat din frotiurile M. fuscata sau H. sapiens prelevate din cavitatea intestinală (anus, colorectal și scaun), vaginală sau orală. Secvențierea 16S rDNA a fost efectuată utilizând sistemul 454 FLXtitanium și secvențele au fost analizate folosind software-ul QIIME. ( la ) Parcele PCoA care arată diversitatea beta a probelor prelevate din tampoane M. fuscata din cavitatea intestinală (albastră), vaginală (roșie) sau orală (portocalie). Numărul de animale (n) utilizate pentru fiecare loc al corpului este indicat între paranteze în legenda figurii. ( ) Abundența la nivelul filumului a bacteriilor izolate din cavitatea intestinală, vaginală sau orală a M. fuscata (această lucrare) sau a H. sapiens (preluat de la HMP, disponibil la http://www.hmpdacc.org/). Fiecare filum este reprezentat de o culoare diferită în arborele filogenetic. Numărul total de baraje și tineri din care a fost derivată caracterizarea microbiomului a fost de 50, cu exemplare din mai multe situri ale corpului.