A magas rosttartalmú étrend megakadályozza a bélmikrobákat a vastagbél bélésének elfogyasztásában, véd a fertőzésektől - mutatják az állatokon végzett vizsgálatok

Úgy hangzik, mint egy 1950-es évekbeli tudományos-fantasztikus film terve: normális, segítőkész baktériumok, amelyek belülről kezdik megenni a gazdájukat, mert nem azt kapják, amit akarnak.

rosttartalmú

De új kutatások azt mutatják, hogy pontosan ez történik, amikor az emésztőrendszerben található mikrobák nem kapják meg a természetes rostokat, amelyekre támaszkodnak.

Éhezve elkezdik rágcsálni a bélet borító természetes nyálkahártyát, amely addig erodálja, hogy a veszélyes betolakodó baktériumok megfertőzzék a vastagbél falát.

A Cell új cikkében egy nemzetközi kutatócsoport bemutatja a rostmegvonás hatását a speciálisan nevelt egerek belére. Az egerek saját bélmikrobák nélkül születtek és nevelkedtek, majd 14 baktérium transzplantációját kapták, amelyek normálisan az emberi bélben nőnek. A tudósok ismerik mindegyikük teljes genetikai aláírását, lehetővé téve tevékenységük időbeli nyomon követését.

Az eredmények hatással vannak nemcsak a rostok normális étrendben betöltött szerepének megértésére, hanem arra is, hogy miként lehet rostot használni az emésztőrendszeri rendellenességek hatásainak ellensúlyozására.

"Az a tanulság, amelyet a rostok, a bélmikrobák és a bélsorompó rendszer kölcsönhatásának tanulmányozásából tanulunk, az az, hogy ha nem táplálja őket, akkor megehetnek" - mondja Eric Martens, Ph.D., egyetemi docens mikrobiológia a Michigani Egyetem Orvostudományi Karán, aki egykori posztdoktori társával, Mahesh Desai-val, PhD Ph.-vel együtt vezette a ma Luxemburgi Egészségügyi Intézetben.

Az UM speciális gnotobiotikus vagy csíramentes egérrel és fejlett genetikai technikákkal, amelyek lehetővé tették számukra a különböző körülmények között jelenlévő és aktív baktériumok meghatározását, tanulmányozták a különböző rosttartalmú étrendeket - és azokat, amelyek nem rost. Megfertőzték az egerek egy részét egy bakteriális törzzsel is, amely egerekre teszi azt, amit bizonyos Escherichia coli törzsek képesek az emberre kifejteni - bélfertőzéseket okoznak, amelyek irritációhoz, gyulladáshoz, hasmenéshez és még sok máshoz vezetnek.

Az eredmény: a nyákréteg vastag maradt, és a fertőzés nem tartott teljes hatást azokban az egerekben, amelyek körülbelül 15 százalékos rosttartalmú étrendet kaptak minimálisan feldolgozott gabonákból és növényekből. De amikor a kutatók olyan étrendet helyettesítettek, amelyben nem volt rost, még néhány napig is, a bélben lévő mikrobák egy része a nyálkát kezdte rágcsálni.

Kipróbáltak egy étrendet is, amely gazdag prebiotikus rostokban - az oldható rostok tisztított formáiban hasonlít ahhoz, amit egyes feldolgozott élelmiszerek és kiegészítők jelenleg tartalmaznak. Ez a diéta ugyanolyan eróziót eredményezett a nyákrétegben, mint a rost hiányában.

A kutatók azt is látták, hogy a baktériumok keveréke attól függően változott, hogy mit etettek az egerekkel, akár napról napra. Egyes baktériumfajok az átültetett mikrobiomban gyakoribbak voltak - vagyis többet szaporodtak - alacsony rosttartalmú körülmények között, mások magas rosttartalmú körülmények között.

És az a négy baktérium törzs, amely leginkább rostmentes és rostmentes körülmények között virágzott, csak azokat az enzimeket állítja elő, amelyek képesek lebontani a nyálka réteget alkotó hosszú glikoproteineknek nevezett molekulákat.

Amellett, hogy a genetikai információk alapján megvizsgálták a baktériumokat, a kutatók láthatták, hogy a baktériumok mely rostot emésztő enzimeket állítják elő. Több mint 1600 különféle enzimet detektáltak, amelyek képesek lebontani a szénhidrátokat - hasonlóan a normális emberi bél bonyolultságához.

Csakúgy, mint a baktériumok keveréke, az enzimek keveréke is változott, attól függően, hogy az egereket miként etették, sőt alkalmanként a rostmegvonás a nyálka lebontó enzimek nagyobb termeléséhez vezetett.

A nyákréteg és a vastagbélfal „serleg” sejtjeinek képei, amelyek folyamatosan termelik a nyálkát, azt mutatták, hogy a réteg vékonyabb volt, annál kevesebb rostot kaptak az egerek. Míg a nyálka folyamatosan képződik és lebomlik egy normális bélben, a baktériumok aktivitásának változása a legalacsonyabb rosttartalmú körülmények között azt jelentette, hogy az evés üteme gyorsabb volt, mint a termelés üteme - szinte olyan, mint a fák túlbuzgó betakarítása, felülmúlva a növények ültetését. újakat.

Amikor a kutatók megfertőzték az egereket Citrobacter rodentiummal - az E. coli-szerű baktériumokkal -, megfigyelték, hogy ezek a veszélyes baktériumok jobban virágoznak a rostmentes étrendet fogyasztó egerek bélében. Ezen egerek közül sokan kezdték megmutatni a betegség és a fogyás jeleit.

Amikor a tudósok megnézték bélszövetük mintáit, később nemcsak sokkal vékonyabb vagy akár foltos nyálkát láttak - széles területen gyulladást is láttak. Azok az egerek, amelyek rostban gazdag étrendet kaptak a fertőzés előtt, szintén gyulladtak, de sokkal kisebb területen.

Martens megjegyzi, hogy a gnotobiotikus létesítmény mellett a kutatás az Orvosi Iskola Host Microbiome Initiative révén felépített mikroba DNS- és RNS-szekvenálási képessége, valamint az összes szekvenciaadat szántásának számítási képessége miatt volt lehetséges.

"Az összes erőforrás birtoklása volt a kulcs ennek a munkának a megvalósításához, és az a tény, hogy a laborunktól az utca túloldalán volt, lehetővé tette számunkra, hogy az egészet összefogjuk" - mondja. Megjegyzi továbbá a Gabriel Nunez és Nobuhiko Kamada által vezetett U-M kollégák szerepét a C. rodentium kórokozó modell biztosításában, valamint az Aix-Marseille Université francia munkatársainak szerepét az egerek bélben lévő enzimjeinek tanulmányozásában.

A továbbiakban Martens és Desai szándékában áll megvizsgálni a különböző prebiotikus rostkeverékek és a hosszabb időszakon át időszakosabb természetes rosttartalmú étrend hatását. Olyan biomarkereket is szeretnének keresni, amelyek meg tudnák mondani nekik az emberi bélben lévő nyálka réteg állapotát - például a nyálka emésztő baktériumtörzsek rengetegségéről és az alacsony rosttartalmú krónikus betegségek, például gyulladásos bélbetegségek hatásáról.

"Amíg ez a munka egerekben volt, az ember számára készített, hazavihető üzenet mindent felerősít, amit az orvosok és a táplálkozási szakemberek évtizedek óta mondanak nekünk: Egyél sok rostot különféle természetes forrásokból" - mondja Martens. "Az étrend közvetlenül befolyásolja a mikrobiotádat, és onnan befolyásolhatja a bél nyálka rétegének állapotát és a betegségre való hajlamot. De nyitott kérdés, hogy meg tudjuk-e gyógyítani a rostok kulturális hiányát valamivel tisztábban és könnyebben elfogyaszthatóval, mint sok brokkoli. "