予期しない発見で科学者がプロバイオティクスを再考?

市販のプロバイオティクスを消費することは、場合によっては否定的な結果をもたらす可能性があります。

 

 

ここ数ヶ月で、腸内微生物のための良質の細菌を含む市販のプロバイオティクスは、信じられないような万能薬ではないかもしれないという驚くべき証拠が浮上しています。

 

 

2018年6月の研究では、「脳の覚醒、ガスおよび鼓脹:SIBOとプロバイオティクスとメタボリックアシドーシスの関連」では、一部の人々(完全に理解されていない理由により)では、プロバイオティクスの使用により、(SIBO)と「D-乳酸アシドーシス」が発生し、極度の腹部膨満感と脳かぶれになっていました。

 

 

現在、摂取を目的とした市販のプロバイオティックを摂取したマウスは、腸内寄生虫クリプトスポリジウムパルバムにより深刻な感染をしたという報告が8月31日にオンラインで発表されました。

 

 

この論文は、「プロバイオティック製品は、マウスのクリプトスポリジウム症に対す​​る感受性を高める」と題しApplied and Environmental Microbiology誌に掲載されました。

 

 

クリプトスポリジウム症は、Bill&Melinda Gates財団が資金を提供し、The Lancet:Global Healthに掲載されたメタアナリシス研究によると、2016年には世界中で約48,000人の死亡者につながり、420万人以上の補正生存年を下げることになりました。現在、クリプトスポリジウム症を効果的に治療または予防する特定の薬物またはワクチンは存在しません。この著者は、「5歳未満の子供の感染症を予防し、効果的に治療することは、公衆衛生と社会開発に大きな影響を与える」と結んでいます。

 

 

クリプトスポリジウムは、上皮の表面上の頂部の液胞の小さな丸い形をしています。出典:Wikipedia /クリエイティブコモンズ

 

 

プロバイオティック使用の潜在的なデメリットについての最新の研究は、タフツ大学のBruno OliveiraとGiovanni Widmerが研究をデザインしたときに、「プロバイオティクス、いわゆる「良い細菌」の微生物叢への影響については、マウスの腸感染よりも回復力を与えている」と考えました。

 

 

しかし、反対の結果が生じました。OliveiraとWidmerは意外にも、クリプトスポリジウムに曝露されたマウスとプロバイオティクスを与えられたマウスがより重篤な腸内感染を発症することを発見したのです。

 

 

反対に、プロバイオティクスを消費しなかった同じ腸内寄生虫に曝露された対照群のマウスは、それほど重度の感染を経験しませんでした。

 

 

この実験のために、抗生物質を経口投与することにより、マウスの腸内微生物叢を枯渇させました。ヒトおよびマウスは、抗生物質のラウンド後において腸感染症により脆弱になるのです。

 

 

ですので医師はしばしば、抗生物質を服用した後に腸内の「良好な細菌」を再起動するためにプロバイオティクスを推奨するように、抗生物質を受けたマウスには飲料水で希釈したヒト消費のためのプロバイオティクスを与えました。

 

 

 

この研究の結果は、独自の研究仮説と矛盾する結果が得られたにもかかわらず、クリプトスポリジウム症を緩和できるより細かく調整されたプロバイオティックを開発するための最初の証拠となりました。

 

 

この研究の前には、腸内のクリプトスポリジウムの増殖が食餌中のプロバイオティクスによって影響を受けているかどうかはわかりませんでした。

 

 

「今では、微生物叢とクリプトスポリジウムの増殖との間にメカニズム的な関連性を見いだし、最終的に身体が感染症と戦うのを助ける単純な栄養補助食品を設計することが目標です」とカミングスの感染症と世界的な衛生で知られる著者であるタフト大学の獣医学部教授Giovanni Widmerは、声明で述べました。

 

 

「食事に対して病原体の病原性を変化させる特定の機序を決定することは、クリプトスポリジウム症を低下させるために、微生物の組成を改変できるプレまたはプロバイオティクスの開発を可能にしてくれるのです。

 

 

OliveiraとWidmerは、その発見の重要性を以下のように総括しています。「結果は、クリプトスポリジウム症が栄養補給によって誘発される腸の微小生物環境の変化に反応することを示しています。

 

 

この結果は、クリプトスポリジウム症の影響を制限することを目的とした栄養的介入を特定するための研究の道を切り開くものです」と総括しました。

 

 

プロバイオティクスを超えて:遺伝子工学が合成Microbiomeにつながる可能性

 

ヒトの腸に一般的に見られる数千もの異なる菌株があります。科学者たちは、腸内微生物のコロニーがどのようにして互いにコミュニケーションしているかを理解し始めているところです。ハーバード大学、ブリガム・アンド・ウィルス病院のウィズス研究所の科学者を含むハーバード・コンソーシアムによる先駆的な研究は、「合成マイクロバイオーム」の創造に取り組んでいるといいます。

 

 

マウスモデルにおいて、この遺伝子シグナル伝達は、腸の細菌コロニー全体にシグナルを送受信する能力を示し、微生物コロニー内の特定の遺伝子の発現を調節するものです。

 

 

これらの潜在的な発見は、8月20日の論文に掲載されました。「クォーラムセンシングは、哺乳動物の腸内の細菌間の情報伝達を促進するために再利用することができます」。

 

 

著者らは、この研究の主要旨をまとめています。「腸内微生物は、宿主の健康を確立し、維持することに密接に関わっています。腸内微生物のエンジニアリングは、新しい機能を追加し、腸内微生物に対する制御の範囲を拡大することを目指しています。腸内でますます複雑な作業を実行できるシステムを作成するには、細菌が腸環境で通信する能力を活用する必要があります。

 

 

この研究は、困難な環境における細菌間相互作用のさらなる理解の基礎を提供するものです。」

 

 

「最終的には、私たちは腸内に完全にまたは大部分が操作された細菌種を持つ合成マイクロビオムを創り出すことを目指しています。

 

 

これらの細菌はそれぞれ特殊な機能(病気の検出と治療、有益な分子の作成、消化の改善など)、人の健康において最適なバランスがとれていることを確認するために、他のものと協力しているのです」と共同の著者であるPamela Silverは声明で述べました。

 

 

シルバーは、ハーバード大学医学部のシステム生物学科の創設メンバーであり、シルバーラボの主任研究員です。

 

 

最後に、ハーバード大学の生物理工学インスティテュート創設ディレクターであるDonald Ingberは、彼のチームの仕事と、腸内細菌に関する高度な研究の重要性を強調しました。

 

 

「microbiomeは、健康や衛生にとって次なる新分野となるでしょう。複雑なコミュニティの一環として機能しながらも、腸内微生物をより良いものにするための新しい技術が考案されることでしょう」