Ефекти перфлуорооктанске киселине на микробиоту црева и микробне метаболите код Ц57БЛ/6Ј мишеваⅠ

Апстрактан:

Перфлуорооктанска киселина (ПФОА) представља све већи проблем јавног здравља због своје постојаности у животној средини и токсичних ефеката. Познато је да микробиота црева производи различите метаболите који помажу домаћину да одржи метаболичку хомеостазу.

Кликните да бисте одмах ублажили опстипацију код одраслих

Међутим, неколико студија је истраживало ефекте ПФОА на метаболите повезане са микробиотом црева. У овој студији, мужјаци Ц57БЛ/6Ј мишева су били изложени 1 ппм ПФОА у води за пиће током четири недеље и извршена је интегративна анализа цревног микробиома и метаболома да би се открили здравствени ефекти ПФОА. Наши резултати су показали да ПФОА поремети и микробиоту црева. састав и метаболички профили фецеса, серума и јетре код мишева. Утврђена је корелација између ЛацхноспирацеаеУЦГ004, Турицибацтер, Руминоцоццацеае и различитих фекалних метаболита.

Значајне промене метаболита повезаних са цревном микробиотом изазване су излагањем ПФОА, укључујући жучне киселине и метаболите триптофана као што су 3-индолеакрилна киселина и 3-индолсирћетна киселина. Налази ове студије помажу у побољшању разумевања здравствених ефеката ПФОА, који могу бити посредовани микробиотом црева и сродним метаболитима.

1. Представљање

Перфлуорооктанска киселина (ПФОА) је произведена пер- и поли-флуороалкил супстанца (ПФАС) која се у великој мери примењује у пенама за гашење пожара, сурфактантима, материјалима за заштиту површина и другим комерцијалним производима. У Сједињеним Државама, постојање ПФОА је пронађено у више од 100 јавних водоводних система [1]. ПФОА је наведен као трајни органски загађивач у Стокхолмској конвенцији, а његова производња је укинута у многим земљама. Међутим, ПФОА је веома постојан у животној средини и још увек угрожава животну средину и здравље људи. Људи су изложени ПФОА углавном конзумирањем контаминиране воде за пиће и хране, након чега следи дермална апсорпција и удисање [2].

ПФОА је откривена у људској плазми у данској кохорти мајка-дете од 738 трудница и њихове деце [3], и код учесникауписан у програм за превенцију дијабетеса у САД [4]. Сматра се да је ПФОА присутан у серуму готово свих људи у индустријализованим земљама [5]. Предложено је да полувреме ПФОА код људи износи 0.5–1,5 година на основу истраживања и клиничких студија на људима [6]. У октобру 2021. године, Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕПА) објавила је ПФАС стратешку мапу пута за заштиту здравља људи и животне средине од опасности ПФАС-а.

Доживотно ограничење за ПФОА за здравствену заштиту воде за пиће које је објавила Америчка агенција за заштиту животне средине износи 0.004 делова на трилион (ппт). Различити ефекти на здравље су повезани са излагањем ПФОА. На пример, ПФОА је стимулисао виталност ћелија, инхибирао производњу слободних радикала и пореметио редокс статус у ћелијама гранулозе свиња, уз потенцијално оштећење репродуктивне функције, што захтева адекватну оксидативну равнотежу [7]. ПФОА може изазвати микробну дисбиозу црева код мишева [8 –10]. Микробиота црева се састоји од микроорганизама који живе у гастроинтестиналном тракту, који је саставни део домаћина. Састав микробиоте црева је динамичан и на њега могу утицати многи фактори, укључујући загађиваче животне средине, као што су пестициди [11,12], тешки метали [13,14] и производи за личну негу [15]. Дисбиоза цревне микробиоте је повезана са различитим болестима, као што је улцерозни колитис [16].

Виши нивои ПФОА у серуму су нађени код пацијената са улцерозним колитисом у поређењу са контролним субјектима [5]. Гутмикробиота има изузетан утицај на здравље и болесна стања домаћина кроз производњу или модификацију различитих метаболита. Метагеном гутмикробиоте има огроман капацитет да спроведе широк спектар метаболичких процеса, као што је производња кратколанчаних масних киселина, производња деривата триптофана и трансформација примарних жучних киселина у секундарне жучне киселине.

Ови метаболити повезани са микробиотом црева играју кључну улогу у одржавању метаболичке хомеостазе домаћина. Као есенцијална аминокиселина, триптофан се може трансформисати у различите метаболите триптофана помоћу цревних микроорганизама, као што су 3-индолеакрилна киселина и {{3} }индолсирћетна киселина. Метаболити триптофана могу да активирају сигналне путеве и контролишу хомеостазу и функцију имуних ћелија преко транскрипционих фактора као што је арил угљоводоник рецептор (АхР) [17]. Примарне жучне киселине се синтетишу у хепатоцитима домаћина из холестерола, који улазе у гастроинтестинални тракт и бивају модификовани микробиотом црева у секундарне жучне киселине. Жучне киселине су препознате као сигнални фактори и метаболички интегратори и постале су терапијске мете за болести као што су метаболички поремећаји [18].

Гутмикробиота може утицати на збир жучних киселина; у међувремену, базен жучних киселина може да модулише структуру заједнице микробиоте црева [19]. Микробиота црева и црева имају двосмерни однос са јетром, познат као „оса црева-јетра“. Метаболити и производи добијени из црева могу се транспортовати до јетре кроз порталну вену. У међувремену, јетра лучи жучне киселине у црева како би олакшала варење масти и хранљивих материја растворљивих у мастима. Микробиота црева игра кључну улогу у одржавању хомеостазе осе црева-л-јетра и базена жучне киселине.

Метаболити добијени из цревне микробиоте су такође критични у патогенези болести јетре, као што су секундарне жучне киселине [20] и триметиламин Н-оксид (ТМАО) [21]. Оштећење јетре изазвано ПФОА може се ублажити додатком бактерија млечне киселине или гастродина [22,23]. Микробиота црева може утицати на метаболичку хомеостазу домаћина тако што производи метаболите повезане са цревном микробиотом.

Међутим, није спроведена интегративна анализа микробиота црева и метаболома поремећеног изложеношћу ПФОА. У овој студији, извршили смо секвенцирање гена 16С рРНА, у комбинацији са нециљаном метаболомиком, анализом фекалних, серумских и јетрених узорака од мишева Ц57БЛ/6Ј третираних ПФОА да бисмо открили ефекте ПФОА на микробиоту црева и њене сродне метаболите. Налази ове студије су од помоћи у побољшању разумевања токсичних ефеката ПФОА.

Природни биљни лек за ублажавање опстипације-Цистанцхе

Цистанцхе је род паразитских биљака који припада породици Оробанцхацеае. Ове биљке су познате по својим лековитим својствима и вековима се користе у традиционалној кинеској медицини (ТЦМ). Цистанцхе врсте се претежно налазе у сушним и пустињским регионима Кине, Монголије и других делова Централне Азије. Цистанцхе биљке се одликују својим меснатим, жућкастим стабљикама и веома су цењене због својих потенцијалних здравствених користи. У ТЦМ-у се верује да Цистанцхе има тоник и да се обично користи за исхрану бубрега, повећање виталности и подршку сексуалне функције. Такође се користи за решавање проблема везаних за старење, умор и опште благостање. Док Цистанцхе има дугу историју употребе у традиционалној медицини, научна истраживања о његовој ефикасности и безбедности су у току и ограничена. Међутим, познато је да садржи различита биоактивна једињења као што су фенилетаноидни гликозиди, иридоиди, лигнани и полисахариди, што може допринети његовим лековитим ефектима.

Вецистанцхе'сцистанцхе прах, цистанцхе таблете, цистанцхе капсуле, а други производи се развијају користећипустињацистанцхекао сировине, а све то добро утиче на отклањање опстипације. Специфичан механизам је следећи: Верује се да Цистанцхе има потенцијалне користи за ублажавање опстипације на основу његове традиционалне употребе и одређених једињења која садржи. Док су научна истраживања посебно о ефекту Цистанцхеа на констипацију ограничена, сматра се да има више механизама који могу допринијети његовом потенцијалу за ублажавање опстипације. Лаксативан ефекат:Цистанцхесе дуго користи у традиционалној кинеској медицини као лек за затвор. Верује се да има благи лаксативан ефекат, који може помоћи у промовисању пражњења црева и изазвати затвор. Овај ефекат се може приписати различитим једињењима у Цистанцхеу, као што су фенилетаноидни гликозиди и полисахариди. Влажење црева: На основу традиционалне употребе, сматра се да Цистанцхе има хидратантна својства, посебно усмерена на црева. Промовисање хидратације и подмазивања црева може помоћи у омекшавању алата и олакшавању пролаза, чиме се ублажава затвор. Анти-инфламаторни ефекат: Затвор понекад може бити повезан са упалом у дигестивном тракту. Цистанцхе садржи одређена једињења, укључујући фенилетаноидне гликозиде и лигнане, за која се верује да имају антиинфламаторна својства. Смањењем упале у цревима, може помоћи у побољшању редовности пражњења црева и ублажавању затвора.