Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Κρατικού Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας δείχνει ότι οι πηγές πρωτεΐνης στη διατροφή μπορούν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία της μικροσκοπικής ζωής στο έντερo. Αυτοί οι μικροοργανισμοί, γνωστοί ως μικροβίωμα του εντέρου, μπορούν να επηρεάσουν διάφορες πτυχές της υγείας μας.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην καλύτερη κατανόηση του τρόπου πρόληψης και θεραπείας γαστρεντερικών παθήσεων που επηρεάζουν σήμερα την ποιότητα ζωής εκατομμυρίων ανθρώπων παγκοσμίως.
«Κάτι δεν πάει καλά με αυτό που τρώμε σήμερα και δεν είμαστε κοντά στο να γνωρίζουμε τι είναι αυτό», δήλωσε ο Alfredo Blakeley-Ruiz, μεταδιδακτορικός ερευνητής του Κρατικού Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας και συν-συγγραφέας μιας εργασίας που περιγράφει τη μελέτη. «Το εργαστήριό μας ήθελε να μάθει πώς οι διαφορετικές δίαιτες επηρεάζουν ό,τι ζει στο έντερο και να μάθει κάτι για το τι κάνουν αυτά τα μικρόβια, λειτουργικά, ως απάντηση σε αυτή τη δίαιτα».
Στη μελέτη, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν για το πώς η πηγή πρωτεΐνης στη διατροφή -για παράδειγμα, οι πρωτεΐνες που βρίσκονται στο γάλα, τα αυγά και σε διάφορα φυτά όπως το μπιζέλι ή η σόγια- επηρεάζουν το μικροβίωμα του εντέρου των ποντικών. Τα ποντίκια τρέφονταν με δίαιτες που περιείχαν μόνο μία πηγή πρωτεΐνης για μια εβδομάδα κάθε φορά, συμπεριλαμβανομένων ασπραδιών αυγών, καστανού ρυζιού, σόγιας και μαγιάς.
Χρησιμοποιώντας μια ολοκληρωμένη προσέγγιση μεταγονιδιωματικής-μεταπρωτεωμικής που απαιτούσε φασματομετρία μάζας υψηλής ανάλυσης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το μικροβίωμα του εντέρου των ποντικών άλλαξε πολύ κατά τη διάρκεια της μελέτης, με ορισμένες πηγές πρωτεΐνης να παρουσιάζουν ακραίες επιπτώσεις.
«Η σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου άλλαζε σημαντικά κάθε φορά που αλλάζαμε την πηγή της πρωτεΐνης», δήλωσε o Blakeley-Ruiz. «Οι πηγές πρωτεΐνης με τις μεγαλύτερες λειτουργικές επιπτώσεις ήταν το καστανό ρύζι, η μαγιά και τα ασπράδια αυγών».
Εξετάζοντας τις λειτουργικές αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου, η μελέτη έδειξε ότι οι δύο μεγαλύτερες επιπτώσεις της διατροφικής πρωτεΐνης ήταν στον μεταβολισμό των αμινοξέων, κάτι που αναμενόταν από τους ερευνητές, και στην πολύπλοκη αποικοδόμηση του σακχάρου, κάτι που δεν ήταν αναμενόμενο.
«Οι δίαιτες με καστανό ρύζι και ασπράδι αυγού αύξησαν την αποικοδόμηση των αμινοξέων στο μικροβίωμα του εντέρου των ποντικών, που σημαίνει ότι τα μικρόβια διασπούσαν αυτές τις πρωτεΐνες αντί να παράγουν τα δικά τους αμινοξέα από την αρχή», δήλωσε o Blakeley-Ruiz. «Αυτό είναι λογικό επειδή οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα, αλλά αυτό είναι κάτι στο οποίο θέλουμε να εμβαθύνουμε περισσότερο. Ορισμένα αμινοξέα μπορούν να αποικοδομηθούν σε τοξίνες και άλλα μπορούν να επηρεάσουν τον άξονα εντέρου-εγκεφάλου, επομένως υπάρχουν πιθανές επιπτώσεις στην υγεία από αυτές τις δίαιτες».
Η μελέτη έδειξε επίσης ότι οι μακριές αλυσίδες σακχάρων που συνδέονται με τις διαιτητικές πρωτεΐνες, που ονομάζονται γλυκάνες, παίζουν επίσης ρόλο στην αλλαγή της λειτουργίας του μικροβιώματος του εντέρου. Πολλαπλές διατροφικές πηγές πρωτεΐνης, όπως η σόγια, το ρύζι, η μαγιά και το ασπράδι αυγού, έκαναν τα μικρόβια του εντέρου να αλλάξουν την παραγωγή των ενζύμων που διασπούν τις γλυκάνες, μερικές φορές σημαντικά.
«Αυτό θα μπορούσε να είναι πραγματικά σημαντικό, από άποψη υγείας», είπε ο Blakeley-Ruiz. «Στη δίαιτα με ασπράδι αυγού, ειδικότερα, ένα βακτήριο ανέλαβε και ενεργοποίησε μια δέσμη ενζύμων που αποικοδομούν τις γλυκάνες. Στη συνέχεια, καλλιεργήσαμε αυτό το βακτήριο στο εργαστήριο και διαπιστώσαμε ότι τα ένζυμα που αποικοδομούν τις γλυκάνες που παρήγαγε σε μέσα τα οποία περιείχαν πρωτεΐνη από ασπράδι αυγού ήταν παρόμοια με αυτά που παράγονται σε μέσα που περιείχαν βλεννίνη».
Η βλεννίνη είναι η ουσία που καλύπτει το εσωτερικό του εντέρου, προστατεύοντας το πεπτικό σύστημα από πράγματα όπως το οξύ και τα παθογόνα. Έτσι, εάν τα βακτήρια παράγουν ένζυμα που, σκόπιμα ή όχι, διασπούν τη βλεννίνη, θα μπορούσαν να βλάπτουν το εντερικό βλεννογόνο και να προκαλούν αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία του εντέρου.
«Είμαι ενθουσιασμένος που θα διερευνήσω αυτή την πιθανή σύνδεση μεταξύ της έκφρασης ενζύμων αποικοδόμησης γλυκάνης στη διατροφή με ασπράδι αυγού και της διάσπασης της βλεννίνης από το μικροβίωμα του εντέρου σε μελλοντικές μελέτες», είπε ο Blakeley-Ruiz.
Ο Manuel Kleiner, αναπληρωτής καθηγητής φυτικής και μικροβιακής βιολογίας στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας και συν-αντίστοιχος συγγραφέας της εργασίας, δήλωσε ότι η μελέτη θέτει τις βάσεις για μελλοντική διερεύνηση των επιπτώσεων των πηγών πρωτεΐνης στο μικροβίωμα του εντέρου.
«Ένας από τους περιορισμούς της μελέτης μας είναι ότι οι δίαιτες είναι πολύ τεχνητές και θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ενισχυμένα αποτελέσματα», δήλωσε ο Kleiner. «Αλλά τώρα δείχνουμε ότι το ασπράδι αυγού έχει ακραίες επιπτώσεις στο μικροβίωμα. Για το μέλλον, ενδιαφερόμαστε πολύ να κατανοήσουμε ποιος είναι ο μηχανισμός αυτής της επίδρασης σε μια μικτή πρωτεϊνική δίαιτα σε ποντίκια. «Η μελέτη μας δείχνει όχι μόνο ποια βακτηριακά είδη βρίσκονται στο μικροβίωμα του εντέρου και την αφθονία τους, αλλά και τι κάνουν στην πραγματικότητα. Εδώ, χωνεύουν συγκεκριμένα τις γλυκάνες. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύ ολοκληρωμένη εικόνα για το τι πραγματικά έχει σημασία στο έντερο όσον αφορά τη διατροφή και τη λειτουργία».
Περισσότερες πληροφορίες: er, Simina Vintila, Jessie L Maier, Tanner G Richie, Casey M Theriot, Manuel Kleiner. Dietary protein source alters gut microbiota composition and function. The ISME Journal, 2025; DOI: 10.1093/ismejo/wraf048.
