Pengaruh Asam Perfluorooctanoic Pada Mikrobiota Usus Dan Metabolit Mikroba pada Tikus C57BL/6JⅠ

Abstrak:

Asam perfluorooctanoic (PFOA) menimbulkan peningkatan kekhawatiran kesehatan masyarakat karena keberadaannya di lingkungan dan efek toksiknya. Mikrobiota usus diketahui menghasilkan berbagai metabolit yang membantu inang mempertahankan homeostatis metabolik.

Klik untuk segera meredakan sembelit orang dewasa

Namun, hanya sedikit penelitian yang mengeksplorasi efek PFOA pada metabolit terkait mikrobiota usus. Dalam penelitian ini, tikus jantan C57BL/6J dipaparkan 1 ppm PFOA dalam air minum selama empat minggu dan analisis integratif mikrobioma usus dan metabolom dilakukan untuk mengungkap efek kesehatan dari PFOA. Hasil kami menunjukkan bahwa PFOA mengganggu mikrobiota usus. komposisi dan profil metabolisme tinja, serum, dan hati pada tikus. Korelasi ditemukan antara LachnospiraceaeUCG004, Turicibacter, Ruminococcaceae, dan metabolit tinja yang berbeda.

Perubahan signifikan pada metabolit terkait mikrobiota usus disebabkan oleh paparan PFOA, termasuk asam empedu dan metabolit triptofan seperti asam indoleakrilat dan asam indoleasetat. Temuan penelitian ini sangat membantu dalam meningkatkan pemahaman tentang dampak PFOA terhadap kesehatan, yang mungkin dimediasi melalui mikrobiota usus dan metabolit terkaitnya.

1. Perkenalan

Asam perfluorooctanoic (PFOA) adalah zat per dan poli-fluoroalkil (PFAS) produksi yang banyak digunakan dalam busa pemadam kebakaran, surfaktan, bahan pelindung permukaan, dan produk komersial lainnya. Di Amerika Serikat, keberadaan PFOA telah ditemukan di lebih dari 100 sistem air publik [1]. PFOA terdaftar sebagai Polutan Organik Persisten dalam Konvensi Stockholm, dan produksinya telah dihentikan secara bertahap di banyak negara. Namun, PFOA sangat persisten di lingkungan dan masih mengancam lingkungan dan kesehatan manusia. Manusia terpapar PFOA terutama melalui konsumsi air minum dan makanan yang terkontaminasi, diikuti oleh penyerapan melalui kulit dan inhalasi [2].

PFOA terdeteksi dalam plasma manusia pada kohort ibu-anak di Denmark yang terdiri dari 738 wanita hamil dan anak-anak mereka [3], dan pada pesertaterdaftar dalam uji coba Program Pencegahan Diabetes di AS [4]. PFOA dianggap terdapat dalam serum hampir semua orang di negara-negara industri [5]. Waktu paruh PFOA pada manusia telah diusulkan sebesar 0,5–1,5 tahun berdasarkan penelitian observasional manusia dan studi klinis [6]. Pada bulan Oktober 2021, Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) merilis Peta Jalan Strategis PFAS untuk melindungi kesehatan manusia dan lingkungan dari bahaya PFAS.

Batasan rekomendasi kesehatan air minum seumur hidup menurut EPA AS untuk PFOA adalah 00,004 bagian per triliun (ppt). Berbagai efek kesehatan telah dikaitkan dengan paparan PFOA. Misalnya, PFOA merangsang kelangsungan hidup sel, menghambat produksi radikal bebas, dan mengganggu status redoks sel granulosa babi, dengan potensi gangguan fungsi reproduksi, yang memerlukan keseimbangan oksidatif yang memadai [7]. PFOA dapat menginduksi disbiosis mikroba usus pada tikus [8 –10]. Mikrobiota usus terdiri dari mikroorganisme yang hidup di saluran pencernaan, yang merupakan bagian integral dari inang. Komposisi mikrobiota usus bersifat dinamis dan dapat dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk kontaminan lingkungan, seperti pestisida [11,12], logam berat [13,14], dan produk perawatan pribadi [15]. Disbiosis mikrobiota usus dikaitkan dengan berbagai penyakit, seperti kolitis ulserativa [16].

Tingkat serum PFOA yang lebih tinggi telah ditemukan pada pasien dengan kolitis ulserativa dibandingkan dengan subyek kontrol [5]. Mikrobiota usus memberikan pengaruh yang luar biasa pada kesehatan dan penyakit tuan rumah melalui produksi atau modifikasi berbagai metabolit. Metagenom mikrobiota usus memiliki kapasitas besar untuk melakukan berbagai proses metabolisme, seperti produksi asam lemak rantai pendek, produksi turunan triptofan, dan transformasi asam empedu primer menjadi asam empedu sekunder.

Metabolit terkait mikrobiota usus ini memainkan peran penting dalam menjaga homeostasis metabolik inang. Sebagai asam amino esensial, triptofan dapat diubah menjadi metabolit triptofan yang berbeda oleh mikroorganisme usus, seperti 3-asam indoleakrilat dan {{3} }asam indoleasetat. Metabolit triptofan dapat mengaktifkan jalur sinyal dan mengontrol homeostasis dan fungsi sel imun melalui faktor transkripsi seperti reseptor aril hidrokarbon (AhR) [17]. Asam empedu primer disintesis di hepatosit inang dari kolesterol, yang masuk ke saluran pencernaan dan dimodifikasi oleh mikrobiota usus menjadi asam empedu sekunder. Asam empedu dikenal sebagai faktor pemberi sinyal dan integrator metabolik, dan telah menjadi target terapi untuk penyakit seperti gangguan metabolisme [18].

Mikrobiota usus dapat mempengaruhi kumpulan asam empedu; sementara itu, kumpulan asam empedu dapat memodulasi struktur komunitas mikrobiota usus [19]. Mikrobiota usus dan usus memiliki hubungan dua arah dengan hati, yang dikenal sebagai 'sumbu usus-hati'. Metabolit dan produk yang berasal dari usus dapat diangkut ke hati melalui vena portal. Sementara itu, hati mengeluarkan asam empedu ke dalam usus untuk memperlancar pencernaan lemak dan nutrisi yang larut dalam lemak. Mikrobiota usus memainkan peran penting dalam menjaga homeostasis poros usus-l-hati dan kumpulan asam empedu.

Metabolit yang berasal dari mikrobiota usus juga penting dalam patogenesis penyakit hati, seperti asam empedu sekunder (20) dan trimetilamina N-oksida (TMAO) (21). Kerusakan hati yang disebabkan oleh PFOA dapat diatasi dengan suplementasi bakteri asam laktat atau gastrodin [22,23]. Mikrobiota usus dapat mempengaruhi homeostasis metabolik inang dengan memproduksi metabolit terkait mikrobiota usus.

Namun, analisis integratif terhadap mikrobiota dan metabolisme usus yang terganggu oleh paparan PFOA belum dilakukan. Dalam penelitian ini, kami melakukan pengurutan gen 16S rRNA, dikombinasikan dengan metabolomik yang tidak ditargetkan, analisis sampel tinja, serum, dan hati dari tikus C57BL/6J yang diobati dengan PFOA untuk mengungkap efek PFOA pada mikrobiota usus dan metabolit terkait. Temuan penelitian ini sangat membantu dalam meningkatkan pemahaman tentang efek toksik PFOA.

Obat Herbal Alami Untuk Meredakan Sembelit-Cistanche

Cistanche adalah genus tumbuhan parasit yang termasuk dalam famili Orobanchaceae. Tanaman ini dikenal karena khasiat obatnya dan telah digunakan dalam Pengobatan Tradisional Tiongkok (TCM) selama berabad-abad. Spesies Cistanche sebagian besar ditemukan di daerah kering dan gurun di Tiongkok, Mongolia, dan bagian lain di Asia Tengah. Tanaman Cistanche memiliki ciri khas batangnya yang berdaging dan berwarna kekuningan dan sangat dihargai karena potensi manfaat kesehatannya. Dalam pengobatan TCM, Cistanche dipercaya memiliki khasiat tonik dan biasa digunakan untuk menyehatkan ginjal, meningkatkan vitalitas, dan mendukung fungsi seksual. Ini juga digunakan untuk mengatasi masalah yang berkaitan dengan penuaan, kelelahan, dan kesejahteraan secara keseluruhan. Meskipun Cistanche memiliki sejarah panjang penggunaan dalam pengobatan tradisional, penelitian ilmiah mengenai kemanjuran dan keamanannya masih berlangsung dan terbatas. Namun, diketahui mengandung berbagai senyawa bioaktif seperti glikosida feniletanoid, iridoid, lignan, dan polisakarida, yang mungkin berkontribusi terhadap efek pengobatannya.

Wecistanchebubuk cistanche, tablet cistanche, kapsul cistanche, dan produk lainnya dikembangkan menggunakanguruncistanchesebagai bahan bakunya, semuanya berkhasiat baik dalam meredakan sembelit. Mekanisme spesifiknya adalah sebagai berikut: Cistanche diyakini memiliki potensi manfaat untuk meredakan sembelit berdasarkan penggunaan tradisionalnya dan senyawa tertentu yang dikandungnya. Meskipun penelitian ilmiah secara khusus mengenai efek Cistanche terhadap sembelit masih terbatas, diperkirakan ada beberapa mekanisme yang dapat berkontribusi pada potensinya untuk meredakan sembelit. Efek Pencahar:Cistanchetelah lama digunakan dalam Pengobatan Tradisional Cina sebagai obat sembelit. Dipercaya memiliki efek pencahar ringan, yang dapat membantu melancarkan buang air besar dan menyebabkan sembelit. Efek ini mungkin disebabkan oleh berbagai senyawa di Cistanche, seperti glikosida feniletanoid dan polisakarida. Melembabkan Usus: Berdasarkan penggunaan tradisional, Cistanche dianggap memiliki sifat melembapkan, yang secara khusus menargetkan Usus. Meningkatkan hidrasi dan pelumasan Usus dapat membantu melunakkan alat dan memfasilitasi perjalanan yang lebih mudah, sehingga mengurangi sembelit. Efek Anti-inflamasi: Sembelit terkadang bisa dikaitkan dengan peradangan pada saluran pencernaan. Cistanche mengandung senyawa tertentu, termasuk glikosida feniletanoid dan lignan, yang diyakini memiliki sifat antiinflamasi. Dengan mengurangi peradangan di usus, dapat membantu meningkatkan keteraturan buang air besar dan meredakan sembelit.