Crijevna mikroflora, prehrana i zdravlje

Opis predmeta

SADRŽAJ PREDMETA

1. Uloga crijevne mikrobiote u zdravlju čovjeka

P: Glavne taksonomske grupe mikroorganizama humanog mikrobioma. Uspostavljanje crijevne mikrobiote i promjene u njenom sastavu tijekom života. Genetički i epigenetički mehanizmi djelovanja na fiziologiju domaćina i crijevnu mikrobiotu. Suvremeni in vitro i in vivo sustavi za istraživanje sastava i metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote i njene uloge u organizmu. Udio bakterija mliječne kiseline (Lactobacillus i Bifidobacterium) u autohtonoj crijevnoj mikrobioti i njihov utjecaj na zdravlje.

S: Fenotipska i genotipska identifikacija i karakterizacija crijevne mikrobiote primjenom molekularnih metoda neovisnih o uzgoju, DNA sekvencioniranja i bioinformatičkih alata.

V: Određivanje sastava mikobne populacije metagenomičkom analizom

2. Metabolizamska aktivnost crijevne mikrobiote

P: Izvori hranjivih supstrata za mikrobnu populaciju debelog crijeva. Primjena transkriptomičkog, proteomičkog i metabolomičkog pristupa u određivanju metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote u intestinalnom traktu. Glavni proizvodi bakterijskog metabolizma u intestinalnom traktu i uloga kratkolančanih masnih kiselina (SCFA). Molekularni mehanizmi adaptacije autohtonih, alohtonih i oportunističkih bakterija na stresne uvjete u gastrointestinalnom traktu.

S: Eksperimentalni intestinalni modeli u istraživanjima metabolizamske aktivnosti crijevne mikrobiote

V: Ispitivanje preživljavanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, u simuliranim uvjetima gastrointestinalnog trakta

3. Utjecaj prehrane na crijevnu mikrobiotu

P: Utjecaj prehrane na sastav i metabolizamsku aktivnost mikrobiote debelog crijeva. Utjecaj prebiotičkih supstrata i probiotika kao dodataka prehrani i „živih bioterapijskih pripravaka“ nove generacije te postbiotika, na crijevnu mikrobiotu. Proizvodnja i primjena fruktana inulinskog tipa, galaktooligosaharida, ksilooligosaharida i glukooligosaharida. Bifidogeni i butirogeni učinak.

S: Utjecaj prehrambenih navika na sastav i metabolizamsku aktivnost crijevne mikrobiote

V: Određivanje autoagregacijskih i koagregacijskih svojstava odabranih bakterijskih vrsta sudionika crijevne mikrobiote.

4. Ponovno uspostavljanje ravnoteže crijevne mikrobiote kada je ona narušena

P: Uzroci narušene ravnoteže crijevne mikrobiote. Povezanost sastava crijevne mikrobiote s pojavom metabolizamskih poremećaja i bolesti. Nutritivna i mikrobna modulacija karcinogeneze u intestinalnom traktu. Modeli adhezije mikrobnih stanica na crijevne epitelne stanice i kompetitivna ekskluzija patogenih bakterija u intestinalnom traktu. Koncept farmako-metabonomike. Suvremene terapijske strategije ponovnog uspostavljanja narušene ravnoteže crijevne mikrobiote.

S: Povezanost sastava crijevne mikrobiote i metabolizamskih poremećaja i bolesti. Razvoj farmaceutika i dodataka prehrani namijenjenih ponovnom uspostavljanju ravnoteže crijevne mikrobiote.

V: In vitro pokusi antimikrobnog djelovanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, na odabrane nepoželjne bakterijske vrste u intestinalnom traktu, rodova Bacillus, Staphylococcus, Salmonella i Escherichia.

ISHODI UČENJA

• usporediti zastupljenost mikrobnih zajednica u pojedinim dijelovima ljudskog organizma
• povezati metabolizamsku aktivnost crijevne mikrobiote s utjecajem na zdravlje domaćina, te objasniti kako disbalans u sastavu crijevne mikrobiote utječe na pojavu pojedinih metabolizamskih poremećaja i bolesti
• razlikovati autohtone od alohtonih i oportunističkih mikroorganizama u sastavu crijevne mikrobiote
• kritički prosuditi prednosti i nedostatke primjene gnobiotičkih životinja, Mac/Gac sustava i in vitro modela koji simuliraju gastrointestinalni trakt, u istraživanju međudjelovanja crijevne mikrobiote, prehrane, genetičkih i epigenetičkih mehanizama na zdravlje domaćina
• usporediti ulogu pojedinih molekularnih metoda neovisnih o kultivaciji, sekvencioniranja i bioinformatičkih alata, u definiranju sastava, genetičkog potencijala i funkcionalnosti crijevne mikrobiote
• objasniti utjecaj raspoloživosti ugljikohidrata i proteina te sastava crijevne mikrobiote u debelom crijevu na zastupljenost pojedinih proizvoda bakterijskog metabolizma i kritički prosuditi njihove korisne i štetne učinke
• vrednovati utjecaj prebiotičkih supstrata i ostalih sastojaka hrane, te probiotika kao dodataka prehrani i „živih bioterapijskih pripravaka“ nove generacije, na bioraznolikost crijevne mikrobiote
• provesti in vitro ispitivanje preživljavanja bakterija mliječne kiseline, poželjnih sudionika crijevne mikrobiote, u simuliranim uvjetima gastrointestinalnog trakta
• povezati agregacijska svojstva s adhezijskim kapacitetom i kolonizacijskim potencijalom bakterija u intestinalnom traktu
• utvrditi antimikrobnu aktivnost bakterija mliječne kiseline prema nepoželjnim bakterijskim vrstama u intestinalnom traktu iz rodova Bacillus, Staphylococcus, Salmonella i Escherichia turbidimetrijskom metodom

Nastava

Literatura

Obavezna literatura:

Dopunska literatura: