W jaki sposób dieta wpływa na kwitnące społeczności drobnoustrojów żyjących w przewodzie pokarmowym?
To osobiste.
Nowe badania pokazują, że rodzaje żywności, które ludzie jedzą, naprawdę wpływają na skład ich mikrobiomów jelitowych. Jednak to samo jedzenie może mieć przeciwne skutki u dwóch różnych osób. Oznacza to, że specyfika tego, w jaki sposób dieta wpłynie na jelita danej osoby, pozostaje tajemnicą.
„Wiele reakcji mikrobiomu na żywność zostanie spersonalizowanych, ponieważ każda osoba ma tę unikalną mieszankę, która jest dla nich wyjątkowa” - powiedział Dan Knights, mikrobiolog obliczeniowy z University of Minnesota.
Posiłki dla drobnoustrojów
Drobnoustroje zasiedlające przewód pokarmowy mogą mieć duży wpływ na zdrowie ludzi. Naukowcy odkryli, że społeczności bakteryjne jelit mogą być związane z trudnościami, jakie niektórzy tracą na wadze, i mogą odgrywać rolę w chorobach sercowo-naczyniowych. Wydaje się, że mikrobiom jest ściśle związany z układem odpornościowym, a zatem odgrywa ważną rolę w chorobach i zaburzeniach związanych z odpornością, w tym w alergiach.
Kilka badań sugeruje, że dieta może wpływać na mikrobiom, powiedział Rycerzom Live Science, ale związek jest słabo poznany. On i jego koledzy poradzili sobie z tym problemem, prosząc 34 zdrowych ochotników o rejestrowanie każdego kąta jedzenia i picia, które spożywali przez 17 dni z rzędu. Następnie uczestnicy zebrali próbki kału w trakcie badania, które naukowcy przeanalizowali metodą zwaną metagenomiką strzelby. Metoda ta polega na pobraniu losowych próbek sekwencji genetycznych w drobnoustrojach w kale, powiedział Knights, a następnie poskładaniu ze sobą gatunków i genów, z których pochodzą te sekwencje.
To bardzo szczegółowe podejście ujawniło, że dieta rzeczywiście wpływa na bakterie jelitowe. U danej osoby badacze mogli przewidzieć zmiany w mikrobiomie na podstawie tego, co zjedli w poprzednich dniach. Dla każdej osoby znaleźli medianę dziewięciu specyficznych zależności między rodzajem żywności a konkretnymi zmianami mikrobiomów jelitowych.
Ale te zmiany nie uogólniały się dobrze od jednej osoby do drugiej. Zespół odkrył 109 całkowitych relacji między bakteriami pokarmowymi a jelitami, które były wspólne dla więcej niż jednego uczestnika badania - ale tylko osiem było podzielonych przez więcej niż dwóch. A z tych ośmiu pięć relacji poszło w przeciwnych kierunkach. U jednego uczestnika zjedzenie określonego warzywa spowodowało, że określona grupa bakterii rozmnażała się jak szalony. W innym, ten sam wegetarianin może zniszczyć tę samą grupę bakterii.
Co jest w jedzeniu?
Co więcej, składniki odżywcze na etykiecie wartości odżywczej nie korelowały z żadną z tych zmian. Na początku wydawało się to zaskakujące, powiedział Rycerz. Ale potem powiedział: „zdaliśmy sobie sprawę, że to ma sens, ponieważ etykiety żywieniowe są napisane dla ludzi”.
I chociaż ludzie mogą dbać o takie rzeczy, jak zawartość magnezu i tłuszczów nasyconych, drobnoustroje jelitowe są najwyraźniej o wiele bardziej zainteresowane pozycjami nie wymienionymi na liście, w tym setkami nieznanych związków, które są zawarte w danym jedzeniu.
„Jest to wszystko - lubię to nazywać ciemną materią - tego, co tak naprawdę nie mierzymy w naszym jedzeniu” - powiedział Knights.
Zamiast tego odkryli korelacje między drobnoustrojami jelitowymi a konkretnymi rodzajami żywności, takimi jak zielone warzywa liściaste lub jogurt (niezależnie od określonego typu). Dwóch uczestników badania spożywało głównie koktajle zastępujące posiłek marki Soylent. Okazało się to interesujące, jak twierdzili Rycerze, ponieważ chociaż ci dwaj ludzie żyli tak samo prawie codziennie, ich społeczności jelitowe zmieniały się codziennie, podobnie jak mikrobiomy osób na bardziej zróżnicowanej diecie.
„Istnieją bardzo wyraźne inne źródła zmienności w mikrobiomie oprócz pokarmów, które jemy” - powiedział Knights.
Znaczenie mikrobiomu
Pomimo unikalnej natury reakcji każdego mikrobiomu na określone pokarmy, Knights wierzy, że istnieje sposób na zrozumienie danych.
Powiedział, że będzie to wymagało dwóch podejść. Pierwszym z nich jest dogłębne zapoznanie się z zawartością konkretnych produktów spożywczych. Naukowcy będą musieli zidentyfikować określone związki metabolizowane przez drobnoustroje jelitowe, aby zrozumieć drobiazgowe szczegóły ekosystemu jelitowego.
„To zajmie dużo pracy, ale możemy się tam dostać” - powiedział Knights.
Dodał, że drugim podejściem jest przyjrzenie się ogromnym zbiorom danych na temat diet i społeczności mikrobiomów. Tysiące uczestników mogą wyskakiwać trendy, nawet jeśli szczegóły są unikalne dla poszczególnych osób, powiedział.
Badanie zostało sfinansowane przez General Mills, producenta żywności, odzwierciedlając zainteresowanie tej firmy podstawowymi badaniami żywieniowymi, powiedział Knights. Jednym z głównych pytań, które on i jego koledzy chcą rozwiązać, jest to, w jaki sposób współczesna amerykańska dieta wpływa na mikrobiom. Ludzie żyjący w krajach rozwijających się lub w bardziej tradycyjnych kulturach mają inne społeczności mikrobiomów jelitowych niż te, które znajdują się w krajach rozwiniętych, powiedział Knights.
„Jedną rzeczą, którą jesteśmy bardzo zainteresowani, jest zrozumienie, w jaki sposób nasza dieta we współczesnym społeczeństwie może przyczyniać się do utraty naszych rodowych mikrobów” - powiedział.
Naukowcy opisali swoje odkrycia 12 czerwca w czasopiśmie Cell Host & Microbe.
