Un modèle de culture de lots in vitro pour estimer les effets des régimes interventionnels sur le microbiote fécal humain

Shokouh Ahmadi; Shaohua Wang; Ravinder Nagpal; Rabina Mainali; Sabihe Soleimanian-Zad; Dalane Kitzman; Hariom Yadav

doi:10.3791/59524

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Article de méthode

Un modèle de culture de lots in vitro pour estimer les effets des régimes interventionnels sur le microbiote fécal humain

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DOI :

10.3791/59524

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31 juillet 2019

Shokouh Ahmadi^*¹^,²^,³ , Shaohua Wang^*¹^,² , Ravinder Nagpal^*¹^,² , Rabina Mainali¹^,² , Sabihe Soleimanian-Zad³^,⁴ , Dalane Kitzman⁵ , Hariom Yadav¹^,²

¹Department of Internal Medicine- Molecular Medicine, Wake Forest School of Medicine, ²Department of Microbiology and Immunology, Wake Forest School of Medicine, ³Department of Food Science and Technology, Isfahan University of Technology, ⁴Research Institute for Biotechnology and Bioengineering, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, ⁵Department of Geriatrics and Gerontology, Wake Forest School of Medicine

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit un système in vitro de fermentation par lots-culture du microbiote fécal humain, utilisant l'inuline (un prébiotique bien connu et l'un des modulateurs de microbiote les plus largement étudiés) pour démontrer l'utilisation de ce système dans l'estimation des effets de sur la composition du microbiote fécal et les activités métaboliques.

Résumé

Le rôle émergent du microbiome intestinal dans plusieurs maladies humaines exige une percée de nouveaux outils, techniques et technologies. De telles améliorations sont nécessaires pour déchiffrer l'utilisation des modulateurs de microbiome pour les bienfaits pour la santé humaine. Cependant, le dépistage à grande échelle et l'optimisation des modulateurs pour valider la modulation du microbiome et prédire les avantages connexes pour la santé peuvent être pratiquement difficiles en raison de la nécessité d'un grand nombre d'animaux et / ou des sujets humains. À cette fin, les modèles in vitro ou ex vivo peuvent faciliter le dépistage préliminaire des modulateurs de microbiome. Ici, il est optimisé et a démontré un système de culture de microbiote fécal ex vivo qui peut être employé pour examiner les effets de diverses interventions des modulateurs de microbiome d'intestin comprenant des probiotiques, des prebiotiques et d'autres ingrédients alimentaires, en dehors de nutraceutiques et de drogues, sur la diversité et la composition du microbiote intestinal humain. L'inuline, l'un des composés prébiotiques et modulateurs de microbiome les plus étudiés, est utilisée comme exemple ici pour examiner son effet sur la composition saine du microbiote fécal et ses activités métaboliques, telles que le pH fécal et les niveaux fécaux d'acides organiques y compris les acides gras à chaîne courte (SCFA). Le protocole peut être utile pour les études visant à estimer les effets des différentes interventions des modulateurs sur les profils de microbiotes fécaux et à prédire leurs impacts sur la santé.

Introduction

Le microbiote humain est une communauté complexe composée de bactéries, d'archées, de virus et de microbes eucaryotes¹, qui habitent le corps humain à l'intérieur et à l'extérieur. Des preuves récentes ont établi le rôle fondamental du microbiote intestinal et du microbiome intestinal (toute la collection de microbes et de leurs gènes présents dans le tractus gastro-intestinal humain) dans diverses maladies humaines, y compris l'obésité, le diabète, maladies cardiovasculaires, et le cancer¹^,²^,³. En outre, les micro-organismes vivant dans notre intestin....