Wumei'nin farelerde antibiyotik kaynaklı bağırsak mikrobiyota dengesizliği üzerindeki iyileştirici etkisi
İlaç ve gıdanın kökeni geleneksel Çin tıbbı kültürüne dayanmaktadır ve bu da hem ilaç hem de gıdanın doğadan geldiği gerçeğini ifade etmektedir. Geleneksel Çin tıbbı teorisinin rehberliğinde, maddi temel olarak birincil ve ikincil metabolitlere dayanırlar ve sağlığın düzenlenmesi, rehabilitasyonu ve geliştirilmesinde rol oynarlar. İlaç ve gıda homolojisi, hastalık tedavisinde sinerjik bir rol oynayan ve hastalıkların önlenmesi ve rehabilitasyonunda önemli bir rol oynayan geleneksel Çin tıbbının benzersiz avantajlarını yansıtmaktadır. Geleneksel tıbbi ve yenilebilir çift kullanımlı maddelerin güvenliğine ilişkin kapsamlı bir değerlendirme temelinde Çin, geleneksel tüketim alışkanlıklarına sahip 93 geleneksel Çin ilacını içeren ve ulusal Çin bitkisel ilaç standartlarında (Çin Halk Cumhuriyeti Farmakopesi ve ilgili Çin bitkisel ilaç standartları dahil) listelenen "Hem Gıda Hem İlaç Olan Maddeler Listesi "ni (bundan böyle "Liste" olarak anılacaktır) formüle etmiştir. Şu anda, ilaçların ve gıda homolog maddelerinin etkinliğini ve moleküler mekanizmalarını aydınlatmak için bilimsel teorilerin kullanılmasına acil ihtiyaç vardır. Bununla birlikte, ilaçlar ve gıda homolog maddeleri yavaş bir etki başlangıcına sahiptir ve kimyasal ilaç hedeflerinin araştırma yaklaşımı için uygun değildir. Bağırsak mikrobiyotası bize yeni bir bakış açısı sağlamaktadır.

İnsan vücudunun gastrointestinal sistemi milyarlarca mikroorganizma açısından zengindir ve bu mikroorganizmalar tarafından kodlanan genom, insan vücudunun "ikinci genomu" olarak bilinen insan vücudunun kendi genlerinin 50-100 katıdır. İnsan vücudunun "özel bir organı" olan bağırsak mikrobiyotası, madde ve enerji metabolizmasında, sinirsel ve bağışıklık düzenlemesinde ve patojen mikroorganizmaların istilasına direnmede önemli bir rol oynamaktadır. Çok sayıda çalışma, disbakteriyozun (flora yapısındaki değişiklikler) kanser, bulaşıcı hastalıklar, kardiyovasküler hastalıklar, zihinsel sistem hastalıkları vb. gibi birçok hastalığın ortaya çıkması ve gelişmesiyle yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. Tıbbi ve yenilebilir maddeler bağırsak mikrobiyotasını düzenleyerek sağlığın korunması ve hastalıkların önlenmesi ve tedavisinde rol oynar.

Ume, Rosaceae familyasından Prunus mume (Sieb.) Sieb. et Zucc. türünün tütsüleme veya fırınlama yöntemleriyle işlenen, olgunlaşmaya yakın kurutulmuş bir meyvesidir. Ume'nin uzun bir tıbbi ve yenilebilir kullanım geçmişi vardır, ilk olarak "Shennong Bencao Jing" de kaydedilmiş ve orta dereceli olarak sınıflandırılmıştır; Çeşitleri "Listeye" dahil etmek ve bunları günlük diyet ve sağlık bakımına yaygın olarak entegre etmek, özellikle Japonya'da "lütfen sabah çayı içerken kurutulmuş eriklerin tadını çıkarın" şeklinde bir deyiş vardır. Bu madde ekşi, büzücü ve sakindir ve karaciğer, dalak, akciğerler ve kalın bağırsak meridyenlerine aittir. Akciğerleri güçlendirici, bağırsakları büzücü, sıvı üretici ve yuvarlak kurtları giderici etkileri vardır. Araştırmalar Ume'nin organik asitler, fenolik asitler, flavonoidler, terpenler ve steroidler açısından zengin olduğunu göstermiştir. Modern farmakolojik çalışmalar, Ume'nin antibakteriyel, öksürük kesici, sedatif hipnotik, antikonvülsan, antiviral, anti-tümör ve antioksidan özellikler gibi çeşitli farmakolojik etkilere sahip olduğunu doğrulamıştır. Bu çalışmada, geniş spektrumlu bir antibiyotik kaynaklı fare bağırsak mikrobiyota disbiyoz modeli oluşturulmuştur. Ume ile müdahaleden önce ve sonra farelerin bağırsak mikrobiyotasının 16SrRNA genini dizilemek için yüksek verimli dizileme teknolojisi kullanılmış ve Ume'nin antibiyotik kaynaklı bağırsak mikrobiyota disbiyozu üzerindeki düzenleyici etkisini araştırmak için vücut kütlesi ve enflamatuar faktörlerdeki değişiklikler tespit edilmiştir. Bağırsak mikrobiyotası perspektifinden bakıldığında, bu çalışma Ume'nin tıbbi ve diyet uygulamaları için bilimsel bir temel sağlamaktadır.

Ume tıbbı ve gıdası, tıbbi tedavi, sağlık bakımı ve zindeliği bütünleştiren uzun bir geçmişe sahiptir. "Bencao Congxin" kitabında bağırsakları sıkılaştırdığı ve akciğerleri daralttığı, kanamayı ve balgamı durdurduğu, şişliği azalttığı ve detoks yaptığı, sıvı ürettiği ve susuzluğu giderdiği, uzun süreli öksürük ve ishali tedavi ettiği ve özellikle kan dizanterisine iyi geldiği kaydedilmektedir. Klinik uzmanlar astım, alerjik rinit gibi akciğer hastalıklarını, kronik gastrit, inatçı ishal, iltihaplı bağırsak hastalığı, bağırsak kötü huylu tümörleri gibi gastrointestinal hastalıkları, baş ağrısı, baş dönmesi, uykusuzluk, Parkinson hastalığı gibi sinir sistemi hastalıklarını ve diyabet gibi metabolik hastalıkları tedavi etmek için siyah erik içeren formülü esnek bir şekilde kullanırlar. Tıbbi ve yenilebilir özelliklere sahip geleneksel bir Çin ilacı olan Ume, yüksek güvenlikle hem besleyici hem de "vücudu destekleyici" etkilere sahiptir. Ume günlük yemeklerde, çay içeceklerinde ve alkollü içeceklerde bulunabilir.

Hem bağırsak mikrobiyotası hem de geleneksel Çin tıbbı dengeyi vurgular ve bir kez bozulduğunda, dengeyi yeniden sağlamak için 'düzeltilmesi' gerekir. Bu çalışmada, gentamisin sülfat ve sefotaksim sodyum gibi klinik uygulamada yaygın olarak kullanılan geniş spektrumlu antibiyotikler, gavaj yoluyla bağırsak mikrobiyota disbiyozu fare modelini indüklemek için (insanlar için maksimum klinik dozun yaklaşık 10 katı bir modelleme dozu ile), wumei'nin mikrobiyota disbiyozu üzerindeki düzenleyici etkisini araştırmak ve klinik uygulamada ve sağlık hizmetlerinde uygulanan bir mikroekolojik düzenleyici olarak mekanizmasını keşfetmek için kullanılmıştır. Bağırsak mikrobiyotasının yapısal analizi ve enflamatuar faktörlerin tespiti yoluyla, Ume'nin antibiyotik kaynaklı mikrobiyota bozukluğunu iyileştirebileceği ve enflamatuar faktörler TNF - α, IL-1 β ve IL-6'yı normal seviyelere düzenleyebileceği bulunmuştur.

Sağlıklı bireyler tipik olarak bağırsaklarında anaerobik bakterilerin baskın mikrobiyota olduğu ve patojenik fakültatif anaerobik bakterilerin baskılandığı hipoksi yaşarlar; Birçok hastalık durumunda, fakültatif anaerobik bakterilerin çoğalması bağırsak mikrobiyotasının disbiyozunu gösterir. Metabolik ve bağışıklık bozuklukları sırasında, konağın bağırsak ekosistemi üzerindeki kontrolü bozulur ve fakültatif anaerobik bakteriler, Proteobakteri filumunda (birçok fırsatçı patojeni içeren) bir artışla işaretlenen baskın bakterilere dönüşür; Araştırmacılar, Proteobakterilerin amplifikasyonunu bağırsak epitel disfonksiyonu için bir teşhis özelliği ve obezite ve astım gibi bulaşıcı olmayan hastalıklar için potansiyel bir biyobelirteç olarak kullanmayı önermişlerdir. Tip 2 diyabet, inflamatuar bağırsak hastalığı (IBD), akıl hastalığı ve çeşitli solunum yolu hastalıkları olan hastalarda yüksek Proteobakteri ekspresyonu gözlenmiştir. Model fare grubunda Proteobakterilerin nispi bolluğu önemli ölçüde artarken, Ume'nin orta ve düşük dozları Proteobakterilerin nispi bolluğunu önemli ölçüde azaltmıştır; bu da Ume'nin bağırsaklar ve akciğerler üzerindeki büzücü ve sıkılaştırıcı etkilerinin yanı sıra sıvı üretme ve susuzluğu giderme kabiliyeti ile tutarlıdır.

Araştırmalar, steril farelerin bağırsaklarını kolonize eden Lactobacillus rhamnosus ve Lactobacillus crispus'un, akciğer enfeksiyonlarına direnmek için granülosit makrofaj koloni-2 (GM-CSF) yoluyla spesifik bağışıklık fonksiyonlarını uyardığını ortaya koymuştur. Hayvan bifidobakterileri, gribi önlemek için ve grip için prognostik bir belirteç olarak kullanılabilecek birkaç spesifik metabolik molekül aracılığıyla steril farelerin anti influenza etkisine aracılık eder. Farelerin bağırsaklarındaki laktobasil ve bifidobakteri bolluğunun sıtma enfeksiyonunun şiddetiyle ilişkili olduğu ve enfeksiyonu azaltmak için bağırsak mikrobiyotasını düzenlemede potansiyel değere sahip olduğu gösterilmiştir. IBD farelerinde DSS kaynaklı Lactobacillus bakteri nakli, DSS kaynaklı kolon kısalmasını tersine çevirebilir, enflamasyonu azaltabilir ve kolon kök hücrelerinin sayısını artırabilir. 17 obez birey, 22 tip 2 diyabetli obez hasta ve 27 sağlıklı bireyi içeren bir çalışma, bifidobakterilerin tip 2 diyabet ve obezitenin oluşumu ve gelişimi için biyobelirteç olabileceğini öne sürmüştür. Yaşları 20 ila 76 arasında değişen 1001 Japon deneği kapsayan kesitsel bir çalışma, Blautia (Blautia cinsi) ile viseral yağ alanı (VFA) arasında anlamlı bir negatif korelasyon olduğunu göstermiştir. İnsülin direnci olan obez ve şişman çocukların dışkılarındaki Blautia cinsi önemli ölçüde azalırken, enflamatuar faktörler artmıştır. İn vitro monosit kültürlerinde, Blautia cinsinin spesifik türleri anti-inflamatuar etkiler sergilemektedir. Malezyalı 103 yetişkinin katıldığı randomize çift kör plasebo kontrollü bir çalışma, Lactobacillus plantarum P8 takviyesinin stres ve kaygıyı önemli ölçüde hafifletebileceğini, plazma enflamatuar faktörlerini azaltabileceğini ve hafıza ve bilişsel yetenekleri geliştirebileceğini göstermiştir. Kolorektal kanser fare modelleri üzerinde yapılan çalışmada, Faecalibaculum rodentium'un kısa zincirli yağ asitleri üreterek anti-tümör etkiler gösterebileceği bulunmuştur.

Bu çalışma, orta ve düşük dozlarda Ume'nin Lactobacillus ve Faecalibaculum'u cins düzeyinde önemli ölçüde artırdığını, yüksek ve düşük dozlarda Ume'nin ise Bifidobacterium ve Blautia'nın göreceli bolluğunu önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Buna dayanarak, Ume'nin Lactobacillus, Bifidobacterium, Blautia ve Faecalibaculum gibi probiyotiklere aracılık edebileceğini ve akciğer hastalıkları, gastrointestinal inflamasyon ve tümörlerin yanı sıra akciğer bağırsak ekseni ve bağırsak beyin ekseni yoluyla metabolik ve nörolojik hastalıklar üzerinde önleyici ve tedavi edici etkiler gösterebileceğini düşünüyoruz. Bu aynı zamanda PICRUSt'un tahmin sonuçlarıyla da tutarlıdır.

Bu çalışmada, enflamatuar faktörler tespit edilerek Ume'nin kronik enflamasyon üzerindeki iyileştirici etkisi araştırılmıştır. TNF - α enflamatuar süreci başlatır ve ikincil sitokin üretiminin düzenlenmesini indükler, sadece enfeksiyon ve enflamatuar yanıtlarda değil, aynı zamanda tümör hücrelerinin büyümesi, inhibisyonu ve doku hasarında da merkezi bir rol oynar; Model grup farelerin serum TNF - α'sı önemli ölçüde artmıştır, bu da PICRUSt fonksiyonunun öngörüsü ile çakışmaktadır - kanser, bulaşıcı hastalıklar, nörodejeneratif hastalık ve antibiyotiklerin neden olduğu model farelerin diğer alt fonksiyonlarının gen kopyalarının sayısı önemli ölçüde artmıştır. Plazmadaki TNF - α viseral yağ içeriğinden etkilenir ve farelerde antibiyotiklerin neden olduğu vücut ağırlığındaki önemli artış, farelerde TNF - α'nın önemli ölçüde yukarı regülasyonunun tetikleyicilerinden biri olabilir. IL-6 ve IL-1 β, TNF - α tarafından indüklenir ve enflamatuar yanıtın akut fazına aracılık eder. Model grup farelerde IL-1 β ve IL-6 azalmış olsa da istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Patolojik kesitler de antibiyotiklerin bu deneyde farelerde bağırsak mukozası hasarına neden olmadığını göstermiştir, bu da bu deneyde antibiyotiklerin neden olduğu iltihaplanma derecesinin nispeten hafif olduğunu göstermektedir. Gen kopya sayısı analiz edilerek, düşük ve orta doz kara eriğin antibiyotiklerin neden olduğu kanser, bulaşıcı hastalıklar, nörodejeneratif hastalık ve enerji metabolizmasının dört alt fonksiyonu tarafından tahmin edilen gen kopya sayısındaki önemli artışı tersine çevirebileceği bulunmuştur. Bununla birlikte, düşük doz Ume'nin enflamatuar faktörler üzerindeki iyileştirici etkisi anlamlı değildir. Sadece orta doz Ume TNF - α, IL-1 β, IL-6'yı normal seviyelere düzenler ve kilo kaybı etkisi vardır. Ume'nin antibakteriyel etkileri vardır ve enflamatuar faktörlerin tespit sonuçları da Ume'nin patojenik bakterilerin bağırsaktaki kolonizasyonuna müdahale ederek büyümelerini engellediğini ve anti-enflamatuar etkiler uygulamak için probiyotikleri yukarı doğru düzenlediğini desteklemektedir. Yüksek doz Ume grubunun patolojik kesitleri akciğer ve mide dokularında hafif ödem ve fare serumunda yüksek TNF - α seviyeleri göstermiştir. Bu durum, aşırı dozlarda mideyi tahriş edebilen ve vücutta kronik iltihaplanmaya neden olabilen Ume'deki yüksek organik asit içeriğinden kaynaklanıyor olabilir. Bu bize, Ume'nin tıbbi ve yenilebilir bir madde olmasına rağmen, yüksek dozlarda tüketilmesinin de zararlı olabileceğini hatırlatmaktadır.

Özetle, bu çalışma Ume'nin tıbbi ve diyet etkilerinin mekanizmasını bağırsak mikrobiyotası perspektifinden araştırmakta, klinik uygulaması için bilimsel temel sağlamakta ve bağırsak mikrobiyotasının bir düzenleyicisi olarak potansiyelini ortaya koymakta, daha fazla araştırma ve geliştirme için teorik bir temel oluşturmaktadır.