Studie zeigt, dass das aus dem Darm stammende Molekül Indol-3-propionsäure (IPA) möglicherweise Grippe behandeln kann, indem es die Virusaktivität und Entzündungen bei Mäusen reduziert. Versuche am Menschen sollten diese Ergebnisse bestätigen.
Forscher der staatlichen Universität Campinas in Brasilien und des Institut Pasteur in Lille, Frankreich, führten Experimente an Mäusen durch und fanden heraus, dass die Verabreichung einer bestimmten Substanz sowohl die Viruslast als auch die Entzündung bei mit Influenza infizierten Tieren reduzierte. Virus
Laut einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Darmmikroben Forscher der staatlichen Universität Campinas (UNICAMP) in São Paulo, Brasilien, und des Institut Pasteur in Lille, Frankreich, haben herausgefunden, dass ein natürliches Darmmolekül die Grippe verhindern und sogar behandeln kann.
Experimente an Mäusen zeigten verringerte Konzentrationen des Moleküls Indol-3-propionsäure Säure (IPA) während einer Infektion mit dem H3N2-Influenzavirus.
Das IPA der infizierten Tiere wurde mit einer synthetischen Version des Moleküls ergänzt, woraufhin die Viruslast und die Lungenentzündung abnahmen.
„Diese Ergebnisse sind vielversprechend und legen nahe, dass IPA in Zukunft zur Vorbeugung oder Behandlung von Influenzavirus-Infektionen eingesetzt werden könnte, die schwere Epidemien verursachen.“ Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um die Ergebnisse beim Menschen zu bestätigen und zu verstehen, wie IPA funktioniert“, sagte Marco Vinolo, Co-Letztautor des Artikels und Professor am Institut für Biologie (IB) von UNICAMP.
Die Studie war Teil des Projekts „Untersuchung der molekularen Mechanismen, die an der Interaktion zwischen Mikrobiota-abgeleiteten Metaboliten und Wirtszellen während einer Entzündung beteiligt sind“, das von FAPESP unterstützt wurde und dessen Hauptforscher Vinolo ist.
Die oben genannten Ergebnisse basieren auf einer Reihe von Experimenten an Mäusen, die in Frankreich unter der Leitung von François Trottein aus Pasteur-Lille durchgeführt wurden. Die Daten wurden dann bei UNICAMP mit bioinformatischen Werkzeugen analysiert, und die Ergebnisse dieser Analyse inspirierten wiederum weitere Tierversuche bei Pasteur.
„Wir haben drei Datenebenen verwendet. Die erste wurde durch Metagenomik ermittelt und zeigte, welche Bakterien in der Darmmikrobiota nach sieben Tagen und 14 Tagen nach der Infektion verändert waren. All die DNA Jeder dieser Bakterien wurde analysiert, während bei dieser Art von Studie normalerweise nur ein Teil eines Gens analysiert wird, das die Bakterien identifiziert. Unsere Analyse zeigte nicht nur Spezies Bakterien, sondern auch die am weitesten verbreiteten Gene und ihre jeweiligen Funktionen“, sagte Vinicius de Rezende Rodovalho, Zweitautor des Artikels. Die Studie wurde während seiner Zeit als Postdoktorand am IB-UNICAMP durchgeführt.
Weitere Datenebenen wurden durch Metabolomik ermittelt, wobei von der Darmmikrobiota ausgeschiedene Metaboliten und klinische Krankheitsmarker wie Viruslast und Entzündung nachgewiesen wurden.
„Wir haben diese Datensätze auf integrierte Weise analysiert und so ein Netzwerk von Korrelationen geschaffen, das die wichtige Rolle von IPA hervorhebt. In weiteren darauf basierenden Experimenten ergänzten wir Tiere mit einer synthetischen Version des im Labor hergestellten Moleküls und beobachteten, dass die IPA-Supplementierung die Viruslast und Entzündungen reduzierte. „Die Ergebnisse legen nahe, dass IPA ein erhebliches Potenzial als Biomarker der Influenza-Resistenz und als Ziel für mikrobiombasierte Interventionen zur Behandlung von Influenza hat“, sagte Vinolo.
Gegen Aufpreis
IPA wird von Darmbakterien produziert, wenn sie Tryptophan verstoffwechseln, eine essentielle Aminosäure, die in Vollkornprodukten wie Soja, Weizen, Mais, Gerste, Roggen, Hafer und Sonnenblumenkernen sowie in tierischen Produkten wie Fisch, Rindfleisch, Schweinefleisch und Geflügel vorkommt und Milchprodukte.
Untersuchungen anderer Gruppen haben bereits gezeigt, dass eine IPA-Supplementierung Stoffwechselstörungen verbessert, den Blutzuckerspiegel reguliert und erhöht Insulin Empfindlichkeit und hemmt die Lipidsynthese und Entzündungsfaktoren in der Leber.
Andere Studien haben die Rolle von Tryptophan und IPA im Energiehaushalt und im Herz-Kreislauf-System sowie ihre potenzielle Verwendung zur Vorbeugung von Entzündungen, Fettleibigkeit, Diabetes, Krebs, Bluthochdruck, neurodegenerativen Erkrankungen und Osteoporose hervorgehoben.
Angesichts seines Potenzials zur Vorbeugung und Bekämpfung von Influenza haben Forscher bei der Europäischen Union ein Patent für diesen Einsatz von IPA-Ergänzungsmitteln angemeldet. Weitere Studien, die zu klinischen Studien führen, sind geplant.
„Wir untersuchen die Rolle von IPA während einer Infektion mit SARS-CoV-2 der Virus, der verursacht COVID 19 , und die Ergebnisse waren bisher ähnlich. Wir wollen auch herausfinden, wie es bei bakteriellen Infektionen wirkt. Es wurden nur wenige Studien zum Zusammenhang zwischen Darmmikrobiota und systemischer Antibiotikaresistenz durchgeführt, und die Einbeziehung von IPA in diesem Bereich könnte ebenfalls eine fruchtbare Forschungsrichtung sein“, sagte Rodovalho.
FAPESP unterstützte die Studie auch durch die Vergabe eines Promotionsstipendiums an Co-Autorin Patrícia Brito Rodrigues und die Finanzierung ihres Forschungspraktikums bei Pasteur-Lille.