Die Gefahr von vitamin-B12-Mangel: den Direkten Zusammenhang zwischen niedrigen B12-Diät, erhöhtes Infektionsrisiko

Mit Spulwürmer, von der Erde einfachsten Tiere, Rice University bioscientists gefunden haben, die erste direkte Verbindung zwischen einer Ernährung mit zu wenig vitamin B12 und ein erhöhtes Risiko der Infektion von zwei potenziell tödlichen Krankheitserregern.

Trotz Ihrer Einfachheit, 1 millimeter langen Nematoden genannt, Caenorhabditis elegans (C. elegans) teilen eine wichtige Einschränkung mit den Menschen: man kann Sie nicht machen, B12 und erhalten alles was Sie brauchen aus Ihrer Ernährung. In einer Studie, die heute veröffentlicht in PLOS-Genetik, Forscher aus dem Labor von Reis Biochemiker und Krebs-Forscher Natasha Kirienko beschreiben, wie eine B12-Mangel-Diät harms C. elegans„Gesundheit auf zellulärer Ebene, wodurch die Würmer‘ Fähigkeit zu verstoffwechseln verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA). Die Forschung hat gezeigt, dass die verminderte Fähigkeit zum Abbau von BCAAs führte zu einer toxischen Anreicherung von teilweise metabolisiert BCAA Nebenprodukte, die von beschädigten Mitochondrien-Gesundheit.

Forscher untersuchten die Gesundheit von zwei Populationen von Würmern, die man mit einer Diät ausreichend B12 und eine andere, die bekam zu wenig B12, aus Ihrer Ernährung. Wie die zweite population von Würmern, mindestens 10 Prozent der Erwachsenen in den USA zu wenig B12 in der Nahrung, die Gefahr, dass mit dem Alter zunimmt.

„Wir verwendeten C. elegans zur Untersuchung der Wirkung der Ernährung auf einen host und festgestellt, dass eine Art von Essen war in der Lage, drastisch erhöhen die Widerstandskraft, um mehrere Stressoren-wie Wärme-und freie Radikale-ebenso wie für Krankheitserreger“, sagte Kirienko, assistant professor für Biowissenschaften und CPRIT-Gelehrter in der Krebs-Forschung an der Rice.

Der Blei-Wissenschaftler und co-Autor der Studie, Kirienko, sagte der B12 zu finden, kam als eine überraschung für Ihr team, das zum ersten mal bemerkt den Effekt in Experimenten zur Untersuchung der Mechanismen der Pathogenese von Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), eine potenziell tödliche Krankheit, die in beiden Würmer und der Menschen, die infiziert, einige mit 51.000 US-Krankenhaus-Patienten pro Jahr, nach den Centers for Disease Control.

Ihr Labor, so wie Tausende andere weltweit, verwendet C. elegans als Modellorganismus zur Untersuchung der Auswirkungen von Krankheiten, Medikamente, Toxine und andere Prozesse, die auf Menschen und Tiere. In vielen C. elegans research labs Würmer gefüttert werden Escherichia coli (E. coli), einer gemeinsamen menschlichen Darm Bakterien gibt, die selbst ein Modell-Organismus.

„Wir haben festgestellt, dass der Wechsel zwischen E. coli-Stamm OP50 und Stamm HT115 dramatisch verändert der Wurm die stress-Toleranz“, Kirienko sagte. Sie sagte, es dauerte etwa zwei Jahre des follow-up-Studien zu isolieren, die biochemische Mechanismus der stress-und pathogen-Resistenz. Ihre Forschung team enthalten Studie führen co-Autor Alexey Revtovich und co-Autor Ryan Lee.

„Der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Diäten ist die Fähigkeit von HT115 und OP50 zu erwerben B12 aus der Umgebung“, sagte Revtovich, ein Forscher. „Wir haben gezeigt, dass HT115 ist viel effizienter bei dieser, was etwa acht mal so viel von dem protein, das es braucht, um die Ernte B12 im Vergleich zu OP50.“

Die Forscher verwendeten eine Vielzahl von tests, um zu bestätigen, Ihre Ergebnisse und ausschließen, andere mögliche Mechanismen für den Effekt. Sie fanden auch heraus, dass C. elegans auf eine HT115-Diät hatte die Fähigkeit, auf eine Infektion zu widerstehen, die von einem anderen tödlichen menschlichen Erreger Enterococcus faecalis.

Lee, ein Reis Bachelor-student, sagte, dass die Studie unterstreicht die Notwendigkeit für C. elegans labs weltweit, um die Aufmerksamkeit auf die mögliche unterschiedliche Auswirkungen der Ernährung auf experimentelle Ergebnisse.

„Einige Labore verwenden OP50 als Ihre standard-Essen, und andere mit HT115 oder auch ein anderer Stamm von E. coli,“ Lee sagte. „Unsere Ergebnisse zeigen, gibt es signifikante Stoffwechsel-Unterschiede zwischen diesen Diäten, und es ist wahrscheinlich diese Unterschiede könnten dazu beitragen, erhebliche Unsicherheit und Forschungsergebnisse.“

Kirienko trat Reis der Fakultät im Jahr 2015 Dank einer Recruiting-Zuschuss von der Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT), ein state-Stimmzettel-initiative im Jahr 2007 genehmigt, um $3 Milliarde zur Unterstützung der Krebsforschung landesweit. Datum, CPRIT hat ausgezeichnet $2.2 Milliarden an Zuschüssen, Texas, Forscher, Institutionen und Organisationen, die durch Ihre Akademische Forschung, Prävention und Produkt-Entwicklung-Forschung-Programme.

„Diese Arbeit ist der Zusammenhang in dem Sinne, dass es konzentriert sich auf die Gesundheit der Mitochondrien, der“ Kirienko sagte. „In diesem Fall, wir arbeiten an der Verbesserung die Gesundheit der Mitochondrien zu helfen, Bekämpfung von Infektionen. Für CPRIT, wir versuchen zu tun, im Gegenteil. Wir wollen Schaden von Mitochondrien in Krebszellen zu töten. Also, eigentlich, jetzt, wo wir wissen, das ist wichtig, es gibt uns ein weiteres, potentielles target in der Krebstherapie Zellen.“

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