27 czerwca ludzie na całym świecie obchodzą Światowy Dzień Mikrobiomu. Co roku wydarzenie to upamiętnia osiągnięcia w badaniach nad mikrobiomami i podkreśla znaczenie mikrobiomu dla zdrowia ludzi, zwierząt, roślin i planety.

Temat Światowego Dnia Mikrobiomu 2024 – „Nakarm swoje mikroorganizmy – jak dieta kształtuje mikrobiom jelitowy” – odzwierciedla obecne zainteresowanie zrozumieniem, w jaki sposób dieta może wpływać na mikrobiom jelitowy, a w konsekwencji na zdrowie człowieka.

W naszych jelitach żyją różne bakterie, wirusy, grzyby i inne drobnoustroje, zwane wspólnie mikrobiomem jelitowym. Chociaż dieta jest względnie stabilna przez całe życie organizmu, może odgrywać ważną rolę w utrzymaniu tego mikrobiomu.

Zmiany w składzie mikrobiomu jelitowego zostały powiązane z wahaniami naszego zdrowia immunologicznego i metabolicznego, a nawet naszego zachowania. W tym artykule przedstawiamy niektóre z najnowszych odkryć naukowych szczegółowo opisujących wpływ diety na mikrobiom jelitowy i wpływ, jaki mikrobiom jelitowy może mieć na nasze zachowanie.

Stale rozwijający się mikrobiom jelitowy

Nawyki żywieniowe społeczeństw uprzemysłowionych znacznie różnią się od nawyków żywieniowych naszych przodków-łowców-zbieraczy. Według badania opublikowanego w czasopiśmie „Ta zmiana zmieniła nasz mikrobiom jelitowy”. Nauka.

W badaniu naukowcy zidentyfikowali nieznane wcześniej gatunki Ruminokoki bakterie. Ta bakteria produkuje celulozomy, kluczowy składnik metabolizmu włókien, który stanowi część zdrowego mikrobiomu jelitowego.

Badanie wykazało, że bakterie wytwarzające celulosom współczesnego człowieka prawdopodobnie zostały nabyte od zwierząt gospodarskich udomowionych na wcześniejszym etapie ewolucji człowieka. Te szczepy Ruminokoki Wykazano, że były one bardzo rozpowszechnione i obfite w starożytnych populacjach ludzkich, wśród społeczności łowiecko-zbierackich i społeczności wiejskich. Badanie ujawniło jednak, że szczepy te są nieliczne lub nie występują w próbkach ludzkich pochodzących ze współczesnych społeczeństw uprzemysłowionych.

Kontynuuj czytanie poniżej…

Autorzy doszli do wniosku, że odejście od diety bogatej w błonnik może być wyjaśnieniem utraty tych ważnych mikrobów rozkładających celulozę w mikrobiomie. Sugerują, że istnieje potencjał ponownego wprowadzenia lub wzbogacenia tych gatunków o wybory dietetyczne i specjalistyczne probiotyki.

Promowanie zdrowych bakterii w jelitach

Istnieje coraz więcej dowodów potwierdzających terapeutyczną użyteczność zmiany składu mikroorganizmów poprzez dietę w celu poprawy ogólnego stanu zdrowia. Eksperymenty wykazały, że zmiany w diecie mogą wywołać duże, tymczasowe zmiany mikrobiologiczne w ciągu zaledwie 24 godzin.

Wysoka zawartość (poli)fenoli obecnych w żurawinie wiąże się z wieloma korzyściami zdrowotnymi. Jednakże ze względu na dużą zmienność związaną z interakcjami mikroflory jelitowej z tymi cząsteczkami, badania kliniczne mające na celu wykazanie pozytywnych efektów przyniosły mieszane wyniki. Badanie opublikowane w npj Biofilmy i mikrobiomyocenili wpływ ekstraktów z żurawiny na mikroflorę jelitową, aby lepiej zrozumieć tę zmienność.

Łącznie 39 zdrowych uczestników przyjmowało suplementy ekstraktu z żurawiny dwa razy dziennie przez 4 dni, co odpowiada spożyciu 60 gramów świeżej żurawiny dziennie. Pobrano próbki osocza od 39 uczestników, a 28 uczestników dostarczyło 2 próbki kału, które dostarczono dzień przed i dzień po 4-dniowym okresie badania.

Po porównaniu próbek naukowcy zaobserwowali, że liczba Bifidobakterie znacznie wzrosła, natomiast liczba Bacteroides znacząco spadła w okresie objętym badaniem.

Jak Bifidobakterie wcześniej łączono z niższym poziomem stanu zapalnego, naukowcy sugerują, że ekstrakty z żurawiny mogą pomóc zmniejszyć ryzyko cukrzycy i chorób kardiometabolicznych. Nie wszystkie jednak działanie ekstraktu z żurawiny mogą być korzystne, gdyż Bacteroides powiązano z mniejszą liczbą przypadków otyłości.

Zespół badawczy jest obecnie zainteresowany zbadaniem długoterminowych skutków ekstraktów i określeniem, które sygnatury mikroflory najlepiej reagują na takie ekstrakty.

Harmonogram posiłków i częstotliwość karmienia w celu poprawy zdrowia jelit

To nie tylko Co jesz, ale Jak jesz, co może mieć wpływ na Twój mikrobiom jelitowy.

Post przerywany (jazda na rowerze pomiędzy okresami postu a jedzeniem) i stymulacja białka (kontrolowane spożycie białka w określonych posiłkach) zyskały ostatnio popularność ze względu na potencjalne korzyści zdrowotne.

Aby lepiej zrozumieć wpływ tych zmian w diecie na mikrobiom jelitowy, naukowcy z Arizona State University porównali wpływ zdrowej dla serca diety o ograniczonej kaloryczności (w oparciu o zalecenia dietetyczne Departamentu Rolnictwa USA (USDA)) i diety o ograniczonej kaloryczności obejmujący okresowy post i stymulację białek.

Wyniki opublikowano w czasopiśmie Komunikacja przyrodniczawykazali, że u uczestników stosujących okresowy post i stymulację białek zaobserwowano zwiększoną liczbę pożytecznych bakterii jelitowych oraz wyższy poziom krążących cytokin i metabolitów aminokwasów, które sprzyjają utlenianiu tłuszczów.

„Mimo że badanie było ograniczone czasowo i obejmowało ograniczoną liczbę próbek, to kompleksowe badanie — obejmujące analizę mikrobiomu jelitowego, cytokin, krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kale i metabolitów krwi — podkreśla złożoną zależność między dietą, metabolizmem gospodarza i społecznościami mikrobiologicznymi” — powiedział Alex Mohr, główny autor badania.

„Odkrycia te podkreślają znaczenie spersonalizowanego podejścia w dostosowywaniu interwencji dietetycznych w celu optymalnej kontroli masy ciała i wyników w zakresie zdrowia metabolicznego” – stwierdzili naukowcy.

Jak mikrobiom jelitowy wpływa na zachowanie?

Coraz więcej dowodów na wpływ mikrobiomu na zdrowie i choroby człowieka doprowadziło do wzrostu liczby badań klinicznych sprawdzających przydatność przeszczepu mikroflory kałowej (FMT) w leczeniu objawów szeregu schorzeń, w tym choroby Parkinsona.

Oprócz wpływu na zdrowie badania sugerują również, że mikrobiota żyjąca w zwierzętach i na nich może odgrywać ważną rolę w architekturze i zachowaniu społecznym.

Zaburzenia neurologiczne, takie jak zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD), są często związane z objawami żołądkowo-jelitowymi (GI). Nie jest jednak jasne, czy same dolegliwości żołądkowo-jelitowe mogą modyfikować aspekty zachowania.

Teraz naukowcy z University of Utah Health wykazali, że częste zaburzenia żołądkowo-jelitowe mogą ograniczać zachowania społeczne u myszy. Wykazali także, że możliwe jest złagodzenie objawów ze strony przewodu pokarmowego i wywoływanych przez nie zmian w zachowaniu poprzez wprowadzenie określonych gatunków bakterii do jelit zwierząt. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

„Łącznie nasze badanie sugeruje, że u osób cierpiących na choroby neurorozwojowe może występować mikroflora sprzyjająca zapaleniu jelit, które może również zaostrzyć określone aspekty ich zachowania” – naukowcy powiedział.

Naukowcy wywołali u myszy zapalenie okrężnicy – ​​stan zapalny powodujący ból i biegunkę. Po kilku rundach zapalenia okrężnicy objawy zwierząt ustąpiły przed wykonaniem testów behawioralnych. Myszy, które doświadczyły zapalenia okrężnicy, nie wykazywały objawów lęku ani depresji. Jednak spędzali mniej czasu na interakcji z nieznanymi myszami niż myszy, które nie doświadczyły tej choroby. Naukowcy zaobserwowali, że niechęć do kontaktów towarzyskich przypomina upośledzenia społeczne związane z autyzmem.

Aby dokładniej zbadać różnice w mikroorganizmach osób z ASD i osób neurotypowych, naukowcy pobrali próbki kału z każdej grupy i dostarczyli je do przewodu pokarmowego myszy.

Niektóre gatunki Blaucja Stwierdzono, że bakterie są lepiej reprezentowane u osób neurotypowych. Ponadto wśród myszy skolonizowanych drobnoustrojami pochodzącymi od osób autystycznych Bacteroides uniformis występowało częściej u osób, u których zapalenie jelita grubego było mniej nasilone.

Badając skutki doustnego leczenia bakterii, naukowcy podali myszom obie grupy bakterii przed wywołaniem zapalenia jelita grubego. Zaobserwowano, że obydwa Blaucja I Bacteroides uniformis zmniejszone problemy jelitowe. Blaucja miało odpowiedni wpływ na zachowania społeczne, przy czym zwierzęta, które otrzymały tę bakterię, częściej niż inne myszy wchodziły w kontakt z nieznanymi myszami po zapaleniu jelita grubego.

„To przykład sytuacji, w której brakuje nam drobnoustrojów, a brak tych pożytecznych drobnoustrojów powoduje choroby” – stwierdziła dr June Round, mikrobiolog z University of Utah Health, która kierowała badaniami.

Plany przyszłych prac mają na celu zbadanie zastosowania tych bakterii w innych zwierzęcych modelach chorób w celu oceny ich potencjalnego zastosowania w terapiach celowanych.

W kierunku ukierunkowanej terapii zastępczej mikroflorą

Naukowcy w dalszym ciągu rozwiązują związek między dietą a mikrobiomem i jego wpływem na zdrowie i zachowanie. Wiedzę uzyskaną w wyniku tych badań można wykorzystać do wyboru konkretnych jednostek mikrobiologicznych, które byłyby skuteczne w zastosowaniu w ukierunkowanej FMT.

Terapie te będą mogły pewnego dnia zostać wykorzystane jako opcja leczenia wielu chorób neurorozwojowych i kardiometabolicznych oraz jako interwencja mająca na celu poprawę procesu podejmowania decyzji społecznych w zakresie zdrowia i choroby.