A mediterrán diéta beavatkozása megváltoztatja az idős emberek bélmikrobiomját, csökkentve a gyengeséget és

Az öregedés több testi funkció romlásával és gyulladással jár, ami a törékenység kialakulásához vezet.

beavatkozása

A törékenység kialakulása a bél mikrobiotájának olyan változásaival társul, amelyek a korlátozott sokféleségű étrendhez kapcsolódnak.

A mediterrán étrend pozitívan kapcsolódik az egészséghez.

Mik az új eredmények?

A mediterrán étrend betartása megnövekedett specifikus taxonokhoz vezetett, amelyek pozitívan társultak az alacsony gyengeség és a jobb kognitív funkció számos markeréhez, és negatívan társultak gyulladásos markerekhez, beleértve a C-reaktív fehérjét és az interleukin-17-et.

Ezek az asszociációk függetlenek a gazda tényezőitől, mint például az életkor és a testtömeg-index.

A következtetett mikrobiális metabolitprofilozás azt mutatta, hogy az étrend által módosított mikrobiómaváltozás a rövid/elágazó láncú zsírsavtermelés növekedésével és a másodlagos epesavak, a p-krezolok, az etanol és a szén-dioxid alacsonyabb termelésével jár.

A mikrobiom ökoszisztéma-hálózat elemzése kimutatta, hogy a MedDiet beavatkozás miatt dúsított baktérium taxonok kulcskönyvezési pozíciókat foglalnak el, míg a gyengeséggel társult taxonok perifériák a hálózatokban.

A tanulmány jelentősége

Hogyan befolyásolhatja belátható időn belül a klinikai gyakorlatot?

Eredményeink támogatják a szokásos étrend megváltoztatásának megvalósíthatóságát a bél mikrobiotájának módosítása érdekében, ami viszont elősegítheti az egészségesebb öregedést.

Eredményeink tartalmazzák a taxonjelöltek rövid listáját is, amelyek tovább vizsgálhatók élő bioterápiás szerekként, idősebb személyek számára történő közvetlen beadás céljából, a törékenység kialakulásának csökkentése érdekében.

Bevezetés

A NU-AGE diétás beavatkozási projekt célja egy testreszabott MedDiet 12 hónapos alkalmazásának hatásainak vizsgálata volt, több mint 1200 65–79 éves idős egyénből álló nagy csoportban, 16 öt különböző országban (Lengyelország, Hollandia, Egyesült Királyság)., Franciaország és Olaszország). E vizsgálat kiindulási és beavatkozás utáni eredményei a mért metabolitszintek nemi és országspecifikus különbségeit, valamint a testösszetétel adatait jelentették. Jelentős összefüggést figyeltek meg az NU-AGE MedDiet fokozott tapadása, valamint a fokozott globális kognitív képesség és az epizodikus memória között.17 Ezenkívül a nagyobb tapadás kimutatták, hogy csökkenti a csontritkulás mértékét csontritkulásban szenvedő egyénekben18 és javítja a veleszületett immunfunkciót, 19 vérnyomás és artériás merevség.20 A jelenlegi tanulmányban az NU-AGE MedDiet hatását elemeztük az NU-AGE vizsgálat résztvevőinek 612 egyedet (289 kontroll (145 férfi és 144 nő) alkotó csoportjának bélmikrobiális közösségére gyakorolt ​​hatásával). ) és 323 a NU-AGE MedDiet-tel (141 férfi és 182 nő). Számos jótékony eredmény korrelált a mikrobiómaváltozásokkal.

Mód

A vizsgálat résztvevői és az étrendi beavatkozás

Az NU-AGE vizsgálat egyéves, randomizált, többközpontú, egyszeresen vak, kontrollált vizsgálat (regisztrálva a ClinicalTrial.gov, NCT01754012). A résztvevők toborzásáról, az étrendi beavatkozásról és az antropometriának, a gyengeségnek és a kognitív válasznak megfelelő metaadatok összegyűjtéséről korábban már részletesen leírtak.17 21 Az 1. online kiegészítő táblázat ismerteti a résztvevők azon országokra vonatkozó statisztikáit, akiknél a kiinduláskor párosított mikrobiómaprofilok és végső időpont állt rendelkezésre.

Kiegészítő anyag

A gyulladással és zsírral kapcsolatos hormonok mérése

A gyulladásos markerek mérésének módszereit korábban leírták. 22 Az online 1. kiegészítő szöveg röviden összefoglalja az e célra alkalmazott technikákat.

Kiegészítő anyag

DNS-extrakció és 16S rRNS-gén szekvenálás

A székletmintákból mikrobiális DNS-t nyertünk a korábban leírt ismételt gyöngyverési módszerrel, 23 néhány módosítással. 24 A DNS és a 16S rRNS gén szekvenálásához elfogadott részletes protokollt a 2. kiegészítő szöveg írja le.

Kiegészítő anyag

Bioinformatikai és biostatisztikai elemzés

Az online 3. kiegészítő szöveg a bioinformatika módszertanának és az amplikonszekvencia-adatok többváltozós statisztikai elemzésének teljes leírását tartalmazza. Ez magában foglalja a szekvenált leolvasások előfeldolgozását, 25 kimérák azonosítását és eltávolítását, 26 27 az operatív taxonómiai egységek (OTU-k) taxonómiai osztályozását, 28 29 az étrendi beavatkozáshoz kapcsolódó mikrobióm taxonok gépi tanuláson alapuló azonosítását30 (az online 1. kiegészítő ábra ismerteti)., a taxonómiai modulok azonosítása a génkészletek iteratív bináris kétklaszterezés (iBBiG) megközelítésével, az étrend betartásának és az étrendhez kapcsolódó taxonómiai markerek asszociációs elemzése az étrend különböző összetevőivel, valamint a gyengeség és a gyulladás markereivel, a MedDiet-hez kapcsolódó mikrobiom-indexek kiszámítása (képileg leírva az online 2. kiegészítő ábrán), valamint ezeknek az indexeknek az asszociációs elemzése az étrendi összetevőkkel, a gyulladással és a gyengeséggel, következtetett metabolitprofilok előállítása mintánkénti fajszaporaság és kísérletileg validált fajok korábban kurált leképezése alapján -metabolit kapcsolatok32 33 és generáció és vizuális az együttes előfordulási hálózatok kiértékelése és a központosság mérésének kiszámítása (lásd az online 3. kiegészítő szöveget) .30 34

Kiegészítő anyag

Kiegészítő anyag

Eredmények

Az étrend és a mikrobiom profilok eltérnek és különböznek országonként a kiinduláskor

Az NU-AGE MedDiet fokozott tapadása befolyásolja a bél mikrobiomjának korábban az egészséggel társult összetevőit

A MedDiet magas betartása csillapítja a bél mikrobiomjának sokféleségének elvesztését

Kiegészítő anyag

Ezután megvizsgáltuk az együtt előforduló modulokat a bélmikrobiomákon belül. Ezek a modulok hasonlítanak a mikrobákon belüli „céhekhez”, amelyek hasonló vagy kapcsolódó funkcionális tulajdonságokkal rendelkeznek. Az iBBiG-t használtuk a bélmikrobiomban található modulok azonosítására, 31 ezt a megközelítést korábban a mikrobiom szemcsés különbségének azonosítására használtuk az egészséges öregedés függvényében az ELDERMET kohorszban14 (lásd az online 3. kiegészítő szöveget; az online 9. kiegészítő ábrát; az online kiegészítő táblázatokat 3 és 4). Az iBBiG hat átfedő taxonómiai modult azonosított (A-tól F-ig) az NU-AGE adatkészletben. Különösen azonosítottunk egy speciális C modult, amely jelentősen túlzottan bővelkedett a fokozott törékenységű egyéneknél, és a DietNegative OTU-k csoportjában is nagyobb volt a képviselet (lásd az online 6. kiegészítő szöveget; az online kiegészítő 9C, D ábrát). Ez azt jelzi, hogy a C modul hasonló az ELDERMET egyéneknél azonosított hosszú távú tartózkodáshoz hasonló modulokhoz.14 A C modul sajátos gazdagodása a MedDiet betartásával kimerült OTU-k sorozatában azonban azt a valószínűséget jelezte, hogy a MedDiet sikeresen modulálta a bél mikrobiómáját a gyengeséggel negatívan társított módon.

Kiegészítő anyag

Kiegészítő anyag

Kiegészítő anyag

Az NU-AGE MedDiet beavatkozás betartása a mikrobiómot negatívan modulálta a gyengeséggel és a gyulladással.

Kiegészítő anyag

Kiegészítő anyag

Kiegészítő anyag

Negatív mikrobiomaválasz társult más káros metabolitokkal is, például a p-krezollal, az etanollal és a szén-dioxiddal, amelyek relatív túltermelése a vastagbélrák kialakulásával, inzulinrezisztenciával, alkoholmentes zsírmájbetegséggel, citotoxicitással és a vékonybél baktériumainak túlnövekedésével jár. –57 Nevezetesen az étrenddel összefüggő mikrobiom-index negatívan kapcsolódott több betegséghez, beleértve a magas vérnyomást, a cukorbetegséget és a rákot (online kiegészítő 14. ábra). Így, bár a mérés helyett következtetésre kerültek, az adatok azt mutatják, hogy a pozitív mikrobiomaválaszhoz kapcsolódó anyagcsere-változás kedvezően befolyásolja a gazda egészségét.

DietPositive OTU-k kulcsfontosságú fajok a bél mikrobiális közösségében