Οι επιστήμονες βρίσκονται ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση της σχέσης μεταξύ διαφορετικών στρατηγικών διατροφής και της υγείας του εντέρου, με νέα έρευνα να παρουσιάζει τις πρώτες γενικές αρχές για το πώς η διατροφή επηρεάζει το μικροβίωμα.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ διαπίστωσαν ότι η διαθεσιμότητα του εντερικού αζώτου στα μικρόβια στο έντερο παίζει βασικό ρόλο στη ρύθμιση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μικροβίων του εντέρου και του ζώου που τα φιλοξενεί. Η μελέτη δημοσιεύεται σήμερα στο Cell Metabolism και διευθύνεται από ερευνητές στο Κέντρο Charles Perkins του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ.
«Υπάρχουν πολλές διαφορετικές στρατηγικές διατροφής που ισχυρίζονται ότι προάγουν την υγεία του εντέρου και μέχρι τώρα ήταν πολύ δύσκολο να διαπιστωθεί σαφής αιτιότητα μεταξύ διαφόρων τύπων διατροφής και της επίδρασής τους στο μικροβίωμα του ξενιστή. Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχουν πολλοί σύνθετοι παράγοντες που παίζουν ρόλο, όπως η σύνθεση των τροφίμων, το διατροφικό πρότυπο και το γενετικό υπόβαθρο», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας, Αναπληρωτής Καθηγητής Andrew Holmes, από το Κέντρο Charles Perkins και τη Σχολή Επιστημών Ζωής και Περιβάλλοντος.
«Αυτή η έρευνα θέτει πραγματικά τις βάσεις για μελλοντική μοντελοποίηση, θέτοντας τους κανόνες για ένα γενικό μοντέλο για το πώς η διατροφή διαμορφώνει το οικοσύστημα του εντέρου. Η απλή εξήγηση είναι ότι όταν τρώμε με τρόπο που ενθαρρύνει τη συνεργασία μεταξύ ημών και βακτηρίων, επιτυγχάνουμε ένα καλό μικροβίωμα, αλλά όταν τρώμε με τρόπο που δεν απαιτεί συνεργασία, αυτό επιτρέπει στα βακτήρια να κάνουν ό,τι θέλουν -και μπορεί να προκύψει το κακό».
Ένα σύμπλεγμα βακτηρίων E. coli μεγεθυμένο 10.000 φορές. Πίστωση: Public Domain.
Η ισορροπία των βακτηρίων του εντέρου στο μικροβίωμα παίζει βασικό ρόλο σε λειτουργίες όπως η ανοσορύθμιση και η ευεξία του πεπτικού συστήματος και έχει συνδεθεί με άλλα αποτελέσματα για την υγεία, όπως η παχυσαρκία. Προηγούμενες μελέτες έχουν εντοπίσει διάφορα πρότυπα για το πώς η διατροφή επηρεάζει το μικροβίωμα, ωστόσο αυτό δεν έχει οδηγήσει σε ένα λειτουργικό μοντέλο που να εξηγεί την μικροβιακή απόκριση σε πολλούς διαφορετικούς τύπους δίαιτας.
Η νέα έρευνα είναι η τελευταία σε μια σειρά που προκύπτει από μια πρωτοποριακή μελέτη στην οποία 25 διαφορετικές δίαιτες που αποτελούνταν από διαφορετικές ποσότητες πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπών τροποποιήθηκαν συστηματικά σε 858 ποντίκια. Παρά την τεράστια ποικιλομορφία των βακτηρίων του εντέρου, δύο κύρια πρότυπα απόκρισης αναδείχθηκαν στη μελέτη -τα είδη μικροβίων είτε αυξήθηκαν είτε μειώθηκαν σε αφθονία ανάλογα με την πρόσληψη πρωτεϊνών και υδατανθράκων του ζώου.
«Οι μεγαλύτερες ανάγκες των βακτηρίων του εντέρου μας σε θρεπτικά συστατικά είναι ο άνθρακας και το άζωτο στις τροφές που τρώμε. Καθώς οι υδατάνθρακες δεν περιέχουν άζωτο, αλλά η πρωτεΐνη περιέχει, η απόκριση της βακτηριακής κοινότητας στη διατροφή του ζώου ξενιστή επηρεάζεται έντονα από την αναλογία πρωτεΐνης-υδατάνθρακα αυτής της δίαιτας», δήλωσε ο Holmes. «Το γεγονός ότι το ίδιο μοτίβο παρατηρήθηκε σε σχεδόν όλες τις ομάδες βακτηρίων του εντέρου υποδηλώνει ότι η σύνθεση του μικροβιακού οικοσυστήματος διαμορφώνεται ουσιαστικά από την ανάγκη πρόσβασης στο άζωτο στο εντερικό περιβάλλον».
Το νέο μοντέλο των ερευνητών υποδηλώνει ότι ενώ οι δίαιτες με υψηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες ήταν οι πιο πιθανό να υποστηρίξουν θετικές αλληλεπιδράσεις στο μικροβίωμα, τέτοια οφέλη ήταν ανάλογα με την πρόσληψη πρωτεϊνών του ζώου.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα νέα ευρήματα θα θέσουν τα θεμέλια για πιο ακριβείς προσομοιώσεις υπολογιστών για τη δοκιμή εκατοντάδων διαφορετικών παραλλαγών διατροφής, βοηθώντας στην καλύτερη πρόβλεψη των διατροφικών συνδυασμών που οδηγούν σε βέλτιστη υγεία του εντέρου.
«Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να επιτευχθεί μια καλή διατροφή και η ίδια διατροφή δεν θα λειτουργήσει με τον ίδιο τρόπο σε κάθε άτομο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας καθηγητής Stephen Simpson, Ακαδημαϊκός Διευθυντής του Κέντρου Charles Perkins. «Το επόμενο βήμα θα είναι να χαρακτηριστούν ταχύτερα ποιοι διατροφικοί συνδυασμοί προάγουν τα καλύτερα αποτελέσματα για κάθε ένα από τα μικροβιώματα του εντέρου μας και για το σκοπό αυτό αναπτύσσουμε μια προσομοίωση σε υπολογιστή για το πώς αυτό θα μπορούσε να λειτουργήσει στην πράξη».
