Transcriptome analysis of the challenged gut barrier in rats : mucosal response to Salmonella and Fructo-oligosaccharides

G.C.H. Rodenburg

Research output: Thesisinternal PhD, WU

Abstract

De darmbarrière is een complex systeem dat het lichaam beschermt tegen schadelijke stoffen en pathogenen die met het voedsel binnenkomen. Om beter inzicht te krijgen in de biologische processen die zorgen voor de barrièrefunctie van darmcellen hebben we in een levend organisme, de rat, bestudeerd hoe deze reageren op twee verschillende stoffen die stress van de darmbarrière veroorzaken: het veel voorkomende voedselpathogeen Salmonella en het voedingsmiddel Fructo-oligosaccharides (FOS). Dit hebben we gedaan met zogenaamde whole genome transcriptoom (genexpressie) analyse, waarmee de activiteit van nagenoeg alle genen tegelijkertijd kwantitatief bepaald kan worden. Ons onderzoek is een van de eerste studies die de moleculaire effecten van een Salmonella infectie op darmcellen van een levend dier heeft onderzocht. Het bleek, tegen de verwachting in, dat Salmonella niet alleen een effect heeft op dunne darm cellen, maar ook op dikke darm cellen. Verder hebben we gevonden dat celkweek modellen, die tot nu toe veel gebruikt zijn voor infectieonderzoek , slechts in zeer geringe mate voorspellend zijn voor de effecten in het dier. Met de genexpressie analyse hebben we niet alleen nieuwe darmbarrière processen gevonden, maar ook nieuwe mogelijke biomarkers die gebruikt kunnen worden om de darmgezondheid te meten in interventie proeven met mensen of dieren. Een voeding met FOS verhoogt de doorlaatbaarheid van de darmwand en verergert de infectie met Salmonella. Dit ging gepaard met verhoogde expressie van genen die betrokken zijn bij de weerstand of afweer. Dit betekent dat verhoging van deze weerstand markers voorzichtig geïnterpreteerd moet worden en niet per definitie een gunstige situatie (verhoogde weerstand) weerspiegelt. Het heeft de voorkeur om weerstand markers altijd te koppelen aan meetbare en eenduidige eindpunten zoals passage van de bacteriën door de darmwand. Tenslotte hebben we sterke aanwijzingen verkregen dat een ontregeld energie metabolisme in darmcellen de onderliggende oorzaak is van de verhoogde doorlaatbaarheid van de darmwand en verminderde weerstand door FOS consumptie. Ons onderzoek heeft vele nieuwe inzichten opgeleverd in mechanismen die een rol spelen in de barrière functie van de darm en vormt de basis voor verder onderzoek naar voedingsmiddelen die de darmbarrière kunnen versterken.
Original languageEnglish
QualificationDoctor of Philosophy
Awarding Institution
  • Wageningen University
Supervisors/Advisors
  • Katan, M.B., Promotor
  • Keijer, Jaap, Co-promotor
  • Bovee-Oudenhoven, I.M.J., Co-promotor, External person
Award date5 Feb 2008
Place of Publication[S.l.]
Print ISBNs9789085048701
Publication statusPublished - 2008

Keywords

  • intestinal mucosa
  • stress response
  • salmonella
  • fructans
  • oligosaccharides
  • gene expression
  • rats
  • transcriptomics

Cite this