Описання трав та альтернативні методи лікування
Чи знали ви, що в нас майже більше бактеріальних клітин, ніж у нашій людині? У нашій товстій кишці понад 100 мільйонів бактерій, що складають мікробіом кишечника. Ці бактерії кодують у сто разів більше генів, ніж геном людини.
На наше фізичне та психічне здоров’я можуть сильно впливати наші «мікроби», або ми можемо сказати, що саме малі організми (наприклад, бактерії) складають нашу мікробну екосистему. Ця екосистема більш відома як мікробіом. Порушення екосистеми (так зване "дисбіоз") може бути небезпечним для нашого здоров'я. Насправді дисбіоз пов’язаний із такими розладами, як ожиріння, метаболічний синдром, діабет 2 типу та психічні захворювання. Але як ці крихітні кишкові бактерії контролюють різні функції тіла та мозку, і як ми можемо використовувати ці знання для запобігання хворобам?
Проект MyNewGut, що фінансується ЄС, поглибився у всесвіт мікробіомів і шукав відповіді на такі питання, як:
- Роль мікробіома та його специфічних компонентів у метаболізмі та енергетичному балансі
- Які конкретні компоненти мікробіома передбачають ожиріння, порушення харчування та емоційні розлади та пов’язані з ними стани
- Ознайомитись із метаболічними механізмами, що ведуть до вищезазначених процесів
- Зрозуміти вплив факторів зовнішнього середовища на мікробіом під час вагітності та розвитку немовляти та їх вплив на довгострокове здоров’я мозку, імунної системи та метаболізму
- Розробка нових харчових інгредієнтів та харчових прототипів у співпраці з харчовою промисловістю ЄС, орієнтованих на кишкову екосистему та сприяючи зменшенню ризику метаболічних та психічних розладів.
За останні 5 років дослідники MyNewGut опублікували кілька статей, які включають дослідження людини, тварин та in vitro, а також вичерпні огляди літератури. Ці дослідження не тільки підтвердили багато існуючих гіпотез про роль мікробіоти кишечника, але також призвели до ряду перспективних нових відкриттів. Давайте розглянемо їх детально!
Нові бактерії кишечника можуть допомогти боротися з ожирінням та психічними розладами
Бактерії складають> 90% мікроорганізмів у кишечнику. Проект MyNewGut виявив у здорових людей види та штами бактерій, які, здається, ефективні проти ожиріння, метаболізму та розладів настрою. Це робиться шляхом впливу на ендокринну та імунну системи, які впливають як на наше фізичне, так і на психічне здоров’я. Наприклад, штам бактерій “Bacteroides uniformis CECT 7771” продемонстрував доклінічну ефективність при метаболічному синдромі, пов’язаному з ожирінням, наприклад, знизивши рівень тригліцеридів у сироватці крові, непереносимість глюкози та збільшення ваги.
Крім того, у програмі MyNewGut було виявлено бактеріальний штам Bifidobacterium longum, який позитивно впливав на стрес, якість сну та вивільнення кортизолу. Ці штами потенційно можуть бути новим поколінням пробіотиків, які можуть бути використані в майбутньому для лікування ожиріння та пов’язаних зі стресом розладів (наприклад, порушень, пов’язаних з когнітивними завданнями, таких як зниження уваги, здатності до навчання чи розлади настрою, такі як депресія).
Як дієта впливає на мікробіоти кишечника
Дієта є головним фактором, що впливає на склад і функції мікробіому людини. Експерти MyNewGut провели ряд досліджень щодо взаємозв'язку між дієтою та здоровим мікробіомом, а також про те, як вони можуть сформулювати дієтичні рекомендації на основі доказів. Як на цю взаємопов’язану складну систему могло позитивно вплинути харчування.
Дослідження MyNewGut вивчало роль білків, жирів і клітковин у підтримці здорового балансу мікробіома.
Скільки мікробіоти кишечника пошкоджується високим споживанням білка або дієтою з високим вмістом жиру?
Вживання білка сприяє контролю ваги та певним аспектам здорового обміну речовин, але на відміну від вуглеводів, високий рівень споживання також має негативні наслідки. Високе споживання білка збільшує бродіння білка в товстій кишці. Деякі токсичні метаболіти, що утворюються в результаті (продукти метаболізму амінокислот), можуть бути пов'язані з підвищеним ризиком таких захворювань, як рак товстої кишки. Протягом 3-тижневого дієтичного втручання з високим вмістом білка (джерело білка у тварин чи рослин) Бомон та ін., Вони вже призвели до значних відмінностей у кількості утворених метаболітів. Яким чином ці токсичні метаболіти можуть вплинути на довгострокове здоров’я мікробіома та тісно пов’язане здоров’я людини може бути майбутнім напрямком досліджень.
Волтерс та його колеги дійшли висновку, що a дієта з високим вмістом жиру, особливо якщо він багатий насиченими жирними кислотами, це також може негативно впливати на флору кишечника. Як правило, кількість і різноманітність мікробіома зменшуються. Дієти, багаті поліненасиченими жирними кислотами омега 3 або омега 6, здається, не мають негативного впливу на мікробіом, тоді як вплив мононенасичених жирних кислот виявляється менш послідовним (подано до публікації).
Харчові волокна є основним паливом для мікробіома кишечника
Клітковини - це вуглеводи, які наші травні ферменти не здатні перетравлювати і, таким чином, потрапляють до нашої товстої кишки неушкодженими. Робота кишкових бактерій призводить до утворення коротколанцюгових жирних кислот (SCFA: ацетат, пропіонат і бутират). Ці речовини відіграють важливу роль у здоров’ї кишечника; наприклад, вони допомагають захистити клітини, що вистилають кишечник, запускають гормони, що беруть участь в апетиті та метаболізмі глюкози, та зменшують запалення. Тому бродіння вуглеводів вважається корисним для здоров’я кишечника, а в цьому контексті і для здоров’я організму. Недавні дослідження показують, що споживання клітковини, що перевищує діючі дієтичні рекомендації (25-30 г клітковини/день), може знадобитися для досягнення корисних для мікроорганізмів переваг, таких як зменшення розвитку запалення кишечника.
Дієта з високим вмістом жиру або клітковини також пов’язана з депресією
Що стосується взаємодії між дієтою та мікробіотою кишечника, також було встановлено, що миші, які харчуються жирною дієтою, змінюють функцію осі кишечника та мозку, що в кінцевому рахунку негативно впливає на роботу мозку. Точніше, дослідження дослідників MyNewGut показали, що західна дієта, багата насиченими жирами, призвела не тільки до ожиріння, але і до депресивної поведінки.
Показано, що ці ефекти опосередковуються мікробіомом, оскільки вони зменшуються при лікуванні антибіотиками. Ці результати є лише відправною точкою, і нові дослідження повинні підтвердити результати, виявлені у людей. Огляд інших досліджень показує, що дієта з високим вмістом клітковини також пов’язана з меншою кількістю симптомів депресії, оскільки пребіотичні волокна формують склад мікробіома, що може впливати на поведінку.
Роль кишечника в метаболічному здоров’ї: механістичні сліди
Дослідження на тваринних моделях виявили нові механізми, за допомогою яких мікробіом може впливати на метаболічне здоров'я. Дослідження показали, що активність пептидази (DPPIV), яка відповідає за розщеплення ентероендокринних гормонів, що виробляються в кишечнику, та регулює апетит та гомеостаз глюкози (наприклад, глюкагоноподібний пептид I [GLP-I]) має бактеріальне походження. Зрозуміло, це означає, що наявність специфічних бактерій, які продукують ці нові ферменти, може впливати на апетит, споживання їжі та збільшення ваги.
Кишкова мікробіота: ми всі різні
Проект MyNewGut також досліджував інноваційні заходи, такі як трансплантація калу для відновлення порушень, пов’язаних з дисбіозом. Під час трансплантації калу мікробіом здорового донора передається людині з дисбіозом. У дослідженнях MyNewGut мікробіом-донор був переданий людям з метаболічним синдромом. У цьому дослідженні відповідь на лікування залежить від профілю мікробіому кишечника людини, що свідчить про необхідність персоналізованих стратегій втручання.
Вплив на здоров'я мікробного дисбалансу раннього віку
MyNewGut продемонстрував важливість кращого розуміння ролі факторів навколишнього середовища та дієти в критичні періоди розвитку, такі як дитинство та дитинство, коли розвивається конкретний мікробіом. У ці періоди різні органи і системи розвиваються і дозрівають, і це ключовий період для розвитку мікробного різноманіття. Вважається, що дієта, яка благотворно впливає на мікробіом, має більш сильний і довготривалий ефект на ранніх стадіях розвитку, а позитивні чи негативні наслідки ранньої дієти надзвичайно важливі для довгострокового здоров’я дорослих.
Дослідники спеціально дослідили, чи впливає вплив факторів навколишнього середовища в ранньому віці та дитинстві на наслідки для здоров’я людей у подальшому житті. Наприклад, було проведено унікальне подальше дослідження у дітей для визначення ролі мікробіому, способу життя (дієта, фізичні вправи тощо) та інших індивідуальних факторів (імунний та метаболічний профіль) у розвитку ожиріння. Дослідження показало, що конкретні мікробіомічні конфігурації дійсно пов’язані із запальними маркерами та дієтичними звичками з подальшим розвитком ожиріння. Дослідження MyNewGut також показали, що тип народження впливає на розвиток мікробіому в ранньому віці та в подальшому розвитку, тим самим впливаючи на стан здоров'я та вразливість молодих людей до стресів. Народження шляхом кесаревого розтину негативно впливає на запальні маркери та реакцію на стрес.
Що випливає з точки зору дослідження здоров’я кишечника?
Підводячи підсумок, результати проекту MyNewGut продемонстрували, що кишечник «має свій розум», і необхідні подальші дослідження, щоб зрозуміти, як це працює і як це впливає на наше здоров’я. Проект дав цінну інформацію про роль флори кишечника як в обміні речовин, так і в психічному здоров’ї. Результати MyNewGut зіграють ключову роль у майбутньому розвитку більш ефективних втручань в кишечнику - у боротьбі з ожирінням, метаболічним синдромом та порушеннями поведінки, такими як розлади харчування та настрою/емоційні розлади.