Harnessing gut bacteria: short-chain fatty acids against diarrheagenic E.coli?

Darmbacteriën inzetten: korteketenvetzuren tegen diarree veroorzakende E. coli?

Dit proefschrift van Pablo Gallardo Molina beschrijft het effect van diarree-veroorzakende E. coli (DEC) op de darmflora bij kinderen. Het onderzoekt ook de mogelijke bijdrage van bacteriële metabolieten, zoals korte-ketenvetzuren (SCFA's), aan het verloop van de ziekte. Analyse van fecale monsters van kinderen uit Santiago, Chili, toonde aan dat DEC-infecties geassocieerd waren met een unieke bacteriële darmgemeenschap, met een opvallende aanwezigheid van de pathogenen Citrobacter werkmanii en Escherichia albertii. Deze darmgemeenschap verschilde van die bij virale infecties of van gezonde individuen. Aanvullende experimenten lieten zien dat de supernatanten (bovenlaag) van deze ziekteverwekkers invloed had op hoe E. coli bacteriën genen aan- of uitzetten. Ook beïnvloedde deze supernatanten de hoeveelheid IL-8 die door de bacteriën werd vrijgemaakt.

Sequentie-analyse van fecale monsters van deze kinderen liet verschuivingen zien in de samenstelling van de darmbacteriën, met significante gevolgen voor de metabole activiteit. Metabolietdetectie in feces toonde hogere niveaus aan van histamine en lagere niveaus van ornithine in DEC-diarree-monsters vergeleken met gezonde individuen. Deze bevindingen werden in verband gebracht met specifieke aanwezige darmflora en kunnen zo bijdragen aan ontsteking tijdens diarree. Een meta-genomische sequentie-analyse bracht associaties aan het licht tussen fecale darmmicrobiota en SCFA's, met name acetaat en propionaat, waarvan de niveaus gedeeltelijk werden verklaard door de samenstelling van de aanwezige darmflora. Om dit verder te onderzoeken, kweekten we bacteriële consortia die DEC- en gezonde darmflora nabootsen en gebruikten hun supernatanten om hun effecten op DEC-virulentie te bestuderen. Dit toonde een toename van IL-8-secretie aan, wat wijst op ontsteking.

De bevindingen benadrukken de rol van darmmetabolieten bij bacteriële infecties en laten zien dat een gezonde darmflora de ernst van DEC-diarree bij kinderen kunnen bepalen.

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/ec30b59b-1fcb-4d1f-ad24-807b761571cb