Ali ste vedeli, da je naše telo sestavljeno iz več bakterij kot iz naših lastnih celic? Samo v našem debelem črevesu prebiva več kot 100 milijard bakterij, ki sestavljajo našo črevesno mikrobioto, z več kot stokrat toliko geni, kot jih vsebuje naš lasten genom.

Tako naše telesno kot duševno zdravje sta močno odvisna od »naših mikrobov«, torej vseh mikroskopskih organizmov, ki v našem črevesju tvorijo zapleten mikrobni ekosistem. Ta ekosistem imenujemo črevesna mikrobiota, ki je kot prstni odtis unikatna pri vsakem izmed nas. Njihova prisotnost je ključna za normalno delovanje prebavnega in imunskega sistema, najverjetneje pa tudi za normalno delovanje možganov in številnih drugih organskih sistemov. Po drugi strani lahko ima porušeno ravnovesje med bakterijskimi združbami nevarne posledice za naša zdravje in lahko privede do številnih zdravstvenih težav, med drugim debelosti, metabolnega sindoma, sladkorne bolezni tipa 2 in duševnih motenj. Toda kako lahko ta majhna bitja tako pomembno vplivajo na delovanje našega telesa in možganov in kako bi lahko to znanje uporabili za preprečevanje omenjenih bolezni?

Odgovore na to vprašanje so poskušali najti znanstveniki, združeni v evropski projekt MyNewGut. V zadnjih petih letih so bili rezultati projekta objavljeni v 45 znanstvenih člankih, številni pa še prihajajo. Narejene študije so ne samo potrdile številne obstoječe hipoteze o vplivu črevesne mikrobiote na naše zdravje, temveč postregle tudi s številnimi novimi obetavnimi spoznanji. Poglejmo si nekaj najbolj zanimivih!

 

Na novo odkrite bakterijske vrste v boju proti debelosti in duševnim motnjam

Bakterije predstavljajo >90% vseh mikroorganizmov, ki jih najdemo v našem črevesju. Študija v okviru projekta MyNewGut je pri zdravih ljudeh odkrila bakterijske vrste in seve, za katere se zdi, da so učinkoviti pri preprečevanju debelosti, metabolnih in duševnih bolezni. Omenjene bakterije vplivajo na naše endokrine in imunske procese, kar se odraža tako v telesnem kot mentalnem zdravju. Tako so v predkliničnih študijah na primer pokazali, da bakterijski sev ‘Bacteroides uniformis CECT 7771’ znižuje raven serumskih trigliceridov, glukozno intoleranco in telesno težo. Po drugi strani je imel sev bakterijske vrste Bifidobacterium longum pozitiven vpliv na zmanjšanje stresa, kakovost spanca in sproščanje kortizola. Takšni sevi predstavljajo potencialne kandidate za nove probiotike, ki bi lahko v prihodnosti pomagali pri zdravljenju debelosti in razpoloženjskih motenj, kot je na primer depresija.

 

Vpliv prehrane na črevesno mikrobioto

Zdi se, da ima prehrana osrednjo vlogo pri delovanju in sestavi naše črevesne mikrobiote. Znanstveniki so v okviru projekta izvedli številne intervencijske študije, ki so naslovile številna vprašanja v povezavi z vplivom prehrane na naše zdravje in vlogo mikrobiote kot posrednika pri teh vplivih. Raziskave so se osredotočile predvsem na vlogo beljakovin, maščob in vlaknin na zdravje mikrobnega ekosistema, na novo pridobljeni rezultati pa bodo pomemben vir informacij pri oblikovanju novih prehranskih smernic.

Visoki vnosi beljakovin in maščob imajo škodljive posledice za našo mikrobioto

Ustrezen vnos beljakovin je pomemben pri uravnavanju telesne teže in nekaterih aspektih metabolnega zdravja, vendar pa lahko imajo visoki beljakovin tudi negativne učinke. Raziskave so pokazale, da visoki vnosi beljakovin povečajo fermentacijo aminokislin v debelem črevesju, kar privede do nastajanja toksičnih bakterijskih metabolitov, ki so povezani z nastankom nekaterih bolezni, npr. rakom debelega črevesja. Količina in sestava metabolitov se razlikuje tudi glede na vir beljakovin (živalske ali rastlinske), zato bo vpliv beljakovin na mikrobioto in naše zdravje glede na vir le-teh pomembna tema prihodnjih študij.

Druga raziskovalna skupina je ugotavljala, kakšen vpliv na mikrobioto ima prehrana z veliko maščobami. Ugotovili so, da imajo visoko-maščobne diete, še posebej tiste, ki vsebujejo veliko nasičenih maščobnih kislin, izrazito negativen vpliv na našo mikrobioto, saj znižujejo tako vrstno pestrost kot številčnost naših bakterijskih podnajemnikov. Prehrana bogata z omega-3 in omega-6 maščobnimi kislinami ni imela negativnih posledic na mikrobioto, medtem ko je bil vpliv enkrat nenasičenih maščob manj jasen.

Prehranske vlaknine so glavno gorivo naše črevesne mikrobiote

Vlaknine so ogljikovi hidrati, ki jih naši prebavni encimi ne morejo razgraditi, zato naše debelo črevo dosežejo nedotaknjeni. Kot vir energije jih lahko uporabijo črevesne bakterije, pri čemer nastajajo kratko-verižne maščobne kisline (acetat, propionat in butirat). Omenjene snovi igrajo pomembno vlogo pri zdravju našega črevesja: varujejo celice v steni našega črevesja, znižujejo in preprečujejo vnetje ter uravnavajo hormonsko ravnovesje, ki je odgovorno za naš apetit in metabolizem glukoze. Fermentacija ogljikovih hidratov je tako vsestransko koristen proces za naše celostno zdravje, ne le za zdravje našega črevesja. Nedavne študije so pokazale, da je za cel spekter koristnih bakterijskih procesov najverjetneje potrebno zaužiti več vlaknin kot 30 g/dan, kolikor jih priporočajo trenutne prehranske smernice, vendar pa še te dosega le majhen delež prebivalcev v zahodnem svetu, vključno s Slovenijo.

Prehrana z veliko vlakninami je obratno asociirana z depresijo

Prehrana preko črevesne mikrobiote modulira tudi t.i. možgansko-črevesno os – dvosmerno povezavo med možgani in črevesjem, ki omogoča komunikacijo med omenjenima organskima sistemoma. Študije v okviru projekta so pokazale, da zahodnjaška prehrana, bogata z nasičenimi maščobnimi kislinami ne povzroča le debelosti in z njo povezanih težav, temveč tudi depresivne motnje. Danes vemo, da je za to kriva naša mikrobiota, saj lahko efekt kratkoročno izničimo z antibiotičnim zdravljenjem. Vemo pa tudi, da antibiotiki dolgoročno stanje še poslabšajo, dolgoročno izboljšanje depresivnega razpoloženja pa lahko dosežemo z izboljšanjem prehranskih navad. Študije so namreč pokazale, da prehrana, bogata z vlakninami (polnozrnatimi žiti, stročnicami, oreški ter sadjem in zelenjavo) zmanjšuje intenziteto in pogostost simptomov depresije in prvi korak k izboljšanju našega počutja.

 

Vpliv mikrobnega neravnovesja v zgodnjem življenju

Projekt MyNewGut je prinesel nova spoznanja o tem, kako pomembno vlogo igrata okolje in prehrana pri oblikovanju zdrave črevesne mikrobiote v kritičnih razvojnih fazah, ki se odvijajo v prvih letih življenja in skozi celotno otroštvo. Prehranske navade v zgodnjem otroštvu, ki ugodno vplivajo na diverziteto in delovanje črevesne mikrobiote, imajo dolgotrajne pozitivne učinke na zdravje v kasnejših življenjskih obdobjih. Študije so med drugim pokazale, da je eden izmed pomembnih faktorjev, ki vpliva na razvoj in sestavo zgodnje mikrobiote že način poroda. Porod s carskim rezom ne le spremeni potek zgodnjega razvoja mikrobnega ekosistema in t.i. zgodnjega programiranja zdravja, temveč kasneje, v odrasli dobi poveča dovzetnost za negativne učinke stresa in povišane vnetne markerje.

Rezultati projekta MyNewGut so pokazali, da ima naše črevesje skorajda 'lasten um', da pa bi povsem razumeli, kako deluje in kakšen vpliv ima na naše zdravje, pa bo potrebnih še veliko raziskav. Jasno je, da je vloga črevesja in mikrobnega ekosistema veliko pomembnejša in obširnejša, kot smo si do pred nekaj let sploh lahko predstavljali in da lahko z nepravilno prehrano ustvarimo ogromno škode, ki terja davek na našem zdravju in dobrem počutju.

 

Povzeto po Eufic

 

Viri in dodatna literatura

  • Sender R, Fuchs S & Milo R (2016). Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell 164:337–340.
  • Rampelli S, et al. (2016). Microbiota and lifestyle interactions through the lifespan. Trends in Food Science & Technology 57:265–272.
  • Benítez-Páez A, Gómez del Pulgar EM & Sanz Y (2017). The glycolytic versatility of bacteroides uniformis CECT 7771 and its genome response to oligo and polysaccharides. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 7:1–15.
  • Gauffin Cano P, et al. (2012). Bacteroides uniformis CECT 7771 ameliorates metabolic and immunological dysfunction in mice with high-fat-diet induced obesity. PLoS One 7.
  • Hartstra AV, et al. (2015). Insights into the role of the microbiome in obesity and type 2 diabetes. Diabetes Care 38:159–165.
  • Portune KJ, et al. (2017). Gut microbiota, diet, and obesity-related disorders—The good, the bad, and the future challenges. Molecular Nutrition & Food Research 61:1–17.
  • Beaumont M, et al. (2017). Quantity and source of dietary protein influence metabolite production by gut microbiota and rectal mucosa gene expression: A randomized, parallel, double-blind trial in overweight humans.
  • he American Journal of Clinical Nutriti
  • Hassan AM, et al. (2018). High-fat diet induces depression-like behaviour in mice associated with changes in microbiome, neuropeptide Y, and brain metabolome. Nutritional Neuroscience.
  • Agusti A, et al. (2018). Bifidobacterium pseudocatenulatum CECT 7765 ameliorates neuroendocrine alterations associated with an exaggerated stress response and anhedonia in obese mice. Molecular Neurobiology 55:5337–5352.
  • Kelly JR, et al. (2017). Lost in translation? The potential psychobiotic Lactobacillus rhamnosus (JB-1) fails to modulate stress or cognitive performance in healthy male subjects. Brain, Behavior, and Immunity. 61:50–59.
  • Dinan TG, et al. (2018). Feeding melancholic microbes: MyNewGut recommendations on diet and mood. Clinical Nutritrion. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2018.11.010
  • Olivares M, et al. (2018). The potential role of the Dipeptidyl peptidase-4-like activity from the gut microbiota on the host health. Frontiers in Microbiolology 9:1–10.