ИСТИНА

Разработка модели для оценки состояния микробиоты на основе анализа биомаркеров выдоха и дневника питания у крыс.

In recent years, there has been a sharp increase of interest in the study of the role of the microorganisms from the large intestine (microbiota) in animals and humans and their ability to generate a number of metabolites that are capable to perform both protective and provocative roles in the development of metabolic, cardiovascular, and other non-infectious diseases. For a detailed analysis of easily volatile substances in the exhaled air, complex and expensive analyzers based on gas chromatographs and mass spectrometers are used, which limits their use in clinical laboratories and makes it impossible for individual use by humans at home. When creating portable analyzers, one should focus on determining a limited number of metabolites, the function of which has been sufficiently studied and they correlate well with the nature of the diet, which will allow, based on the data obtained, to formulate personalized recommendations for improving nutrition. These metabolites, reflecting the composition and function of the intestinal microbiome, primarily include gases - hydrogen, methane, and to a lesser extent hydrogen sulfide. Analysis of scientific information on the enzymatic activity of the intestinal microbiota and the gas metabolites generated in this process allows us to assume with good reason that when determining the content of hydrogen and methane (even better with the addition of hydrogen sulfide), we can determine the functional state of the groups of microbes that generate these gases, and thus we can formulate personalized recommendations for healthy eating using portable individual gas analyzers that can be built into mobile devices such as smartphones or smart watches.

1.Получение разрешения на исследование от этического комитета 2. Проведение литературного и патентного обзоров 3. Определение методов исследования и необходимого для его проведения оборудования 4. Определение биомаркеров в выдыхаемом воздухе (биомаркеров выдоха) для оценки состояния миукробиоты 5. Формулирование требований к компактному газовому сенсору для оценки состояния микробиоты 6. оценить влияние ФОС, метронидазола и рифаксимина на функциональное состояние микробиоты: выдыхаемые газы и качественно-количественны состав микробиоты методом 16S.

Проанализирована мировая литература по тематике проекта. Разработана и смоделирована установка для регистрации метаболитов в выдыхаемом воздухе. Валидирована и апробирована работа с животными в данной установке.

1. Разрешение этического коммитета получено. Заявка № 129-ж. 2. Проведен анализ литературы и рынка, подготовлен обзор литературы (обзор литературы в приложении) 3. Разработана, сконструирована и испытана установка для забора проб выдыхаемого воздуха у грызунов (приложение 3 «Установка для забора проб воздуха») 4. Подобрано и отправлено в закупку необходимое для анализа проб оборудование (сроки закупок в приложении 4) 5. Заключен договор на генетический анализ качественного и количественного состава микробиоты в фекальных массах грызунов. 6.По данным литературного обзора выбраны следующие биомаркеры выдоха: водород, метан и сероводород 7.На основании литературного обзора и опыта работы с газовыми хроматографами сформулированы технические требования к компактному газовому сенсору. 8. По результатам исследования показано, что при использовании фруктоолигосахаридов в концентрации 25% и антибактериального средства Метронидазол происходили изменения состава микробиоты кишечника крыс, которые коррелировали с изменением концентрации газообразных метаболитов в выдыхаемом воздухе. 9.Применение ФОС приводило к увеличению продукции водорода и снижению продукции метана в выдыхаемом воздухе, при этом происходила модуляция кишечной микробиоты в сторону увеличения водородпродуцирующей флоры. 10.Применение метронидазола приводило к модуляции кишечной микробиоты в аспектах увеличения продукции сероводорода и активации сульфатредуцирующей флоры.