Enteric nervous system modulation of luminal pH modifies the microbial environment to promote intestinal health
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The enteric nervous system (ENS) controls many aspects of intestinal homeostasis, including parameters that shape the habitat of microbial residents. Previously we showed that zebrafish lacking an ENS, due to deficiency of the sox10 gene, develop intestinal inflammation and bacterial dysbiosis, with an expansion of proinflammatory Vibrio strains. To understand the primary defects resulting in dysbiosis in sox10 mutants, we investigated how the ENS shapes the intestinal environment in the absence of microbiota and associated inflammatory responses. We found that intestinal transit, intestinal permeability, and luminal pH regulation are all aberrant in sox10 mutants, independent of microbially induced inflammation. Treatment with the proton pump inhibitor, omeprazole, corrected the more acidic luminal pH of sox10 mutants to wild type levels. Omeprazole treatment also prevented overabundance of Vibrio and ameliorated inflammation in sox10 mutant intestines. Treatment with the carbonic anhydrase inhibitor, acetazolamide, caused wild type luminal pH to become more acidic, and increased both Vibrio abundance and intestinal inflammation. We conclude that a primary function of the ENS is to regulate luminal pH, which plays a critical role in shaping the resident microbial community and regulating intestinal inflammation. Author Summary The intestinal microbiota is an important determinant of health and disease and is shaped by the environment of the gut lumen. The nervous system of the intestine, the enteric nervous system (ENS), helps maintain many aspects of intestinal health including a healthy microbiota. We used zebrafish with a genetic mutation that impedes ENS formation to investigate how the ENS prevents pathogenic shifts in the microbiota. We found that mutants lacking an ENS have a lower luminal pH, higher load of pathogenic bacteria, and intestinal inflammation. We showed that correcting the low pH, using the commonly prescribed pharmacological agent omeprazole, restored the microbiota and prevented intestinal inflammation. Conversely, we found that lowering the luminal pH of wild type animals, using the drug acetazolamide, caused expansion of pathogenic bacteria and increased intestinal inflammation. From these experiments, we conclude that a primary function of the ENS is to maintain normal luminal pH, thereby constraining intestinal microbiota community composition and promoting intestinal health.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».