Az étrendnek a kutatók eszközének kell lennie, nem pedig kezelésnek

kell

Peter J. Turnbaugh

A szerző keresése itt:

A közelmúltbeli jelentés 1 a vörös és a feldolgozott hús fogyasztásának egészségkárosító következményeiről megújította a régóta folyó vitákat arról, hogy milyen bizonyítékokra van szükség, mielőtt a lakosságnak elmondják, milyen ételeket kerüljenek. Számomra ez a téma különösen közel esik az otthonhoz - laboratóriumom kutatásai azt mutatják, hogy a húsfogyasztás megváltoztatja az emberi és az egér bél mikrobiómáit, és gyakran kérdezik tőlem, hogy a hús „káros-e a bélmikrobákra”.

Eredményeink azt mutatják, hogy a húsfogyasztás elősegíti a gyulladásos bélbetegség egérmodelljeit súlyosbító baktériumok szaporodását, és csökkenti a rostot metabolizáló baktériumok szintjét 2. De az embereken és az egereken végzett vizsgálataink rövidek, kontrolláltak és szélsőségesek voltak a húsfogyasztás szintjét tekintve. Vajon tükrözi-e ez valóban a tipikusabb étrendet folytató embereknél?

A táplálkozási tanács mikrobiológiai vizsgálatokra alapozva azt is feltételezi, hogy meg lehet jósolni a különböző mikrobaközösségek egészségügyi hatásait - ez a cél még korántsem valósul meg. Még a jól tanulmányozott mechanizmusoknak is tisztázatlan következményei vannak az emberi egészségre. Vegyük például a rövid szénláncú zsírsavak (SCFA) előállítását a rostok bakteriális emésztésével. Az SCFA-k több szövetre és célpontra hatnak mind a bakteriális, mind a gazdasejtekben. Továbbá, nem minden SCFA egyforma, és ezeket nem vették figyelembe a szénhidrát- és aminosav-fermentáció termékei kapcsán - nem beszélve más olyan mikrobiális metabolitok sokféleségéről, amelyek fokozhatják vagy ellensúlyozhatják ezen specifikus vegyületek hatásait. Ezért, bár csábító olyan étrendeket ajánlani, amelyek fokozzák az SCFA-kat az anyagcsere- és egyéb betegségek megelőzése érdekében, a mikrobiómára gyakorolt ​​szélesebb hatásokat és annak komplex kölcsönhatásait a gazdával nehéz megjósolni.

Egy másik hatalmas hiányosság tudásunkban az, hogy a mikrobiómát milyen mértékben befolyásolja vagy közvetíti étrendünk egészségügyi következményei a makrotápanyagok (zsírok, fehérjék és szénhidrátok) túl. Laboratóriumunk eredményei azt mutatták, hogy a nyers burgonya hatása a bél mikrobiomjára jelentősen eltér a főtt burgonyától 3. Bár a főzés okozta szénhidrátváltozások ennek a hatásnak a nagy részét megmagyarázták, adataink azt is sugallják, hogy a növények szélesebb kémiai sokféleségét kell figyelembe venni. Más kutatások rámutattak a bélbaktériumok azon képességére, hogy inaktiválják a főzés során keletkező potenciálisan káros vegyszereket 4. Ezek az eredmények egyértelművé teszik, hogy az étrend és a mikrobiom kölcsönhatását tanulmányozó kutatóknak nemcsak az ételek összetételét, hanem az elkészítésüknek is figyelembe kell venniük.

Az étrenddel és a bél mikrobiomjával kapcsolatos kutatási kérdések széles körben nyitottak. Ezért annál is fontosabb, hogy azonosítsuk a felmerülő adatok megbízható felhasználási módjait, miközben javítjuk a mikrobiom működésének megértését.

A mikrobiom adatok felhasználásának két világos stratégiája kölcsönözhető a hagyományosabb gyógyszerfejlesztésből: biomarkerek felfedezése és célorientált szűrés. A bélmikrobák biomarkerként való használatát Eran Segal úttörőnek indította az izraeli Rehovot-i Weizmann Tudományos Intézetben, akinek csoportja mikrobiómaprofilokat használt más adatok mellett az étkezés utáni vércukorszint előrejelzéséhez. Bár az adott alkalmazás mikrobiológiai adatainak hozzáadott értéke továbbra is vitatott, e megközelítések általános korlátozása az, hogy kevés információt nyújtanak az érintett mechanizmusokról. Ez megnehezíti az ok-okozati összefüggések megállapítását, a mechanisztikus hipotézisek kidolgozását vagy ezeknek a prediktoroknak a kiterjesztését a gazdára vagy mikrobiomra vonatkozó jövőbeli felfedezések beépítésére.

A másik megközelítést, amely az étrend szerinti moduláció specifikus bakteriális célpontjának kiválasztása, az alultáplált gyermekek kezelésére szolgáló étrendek tervezésére alkalmazták 5. A prototípus étrendeket azzal a céllal tervezték, hogy elősegítsék a súlyos akut alultápláltságban szenvedő gyermekeknél alulreprezentált baktériumok szaporodását. Ezeknek a mikrobáknak az egerekben és sertésekben végzett széles körű preklinikai jellemzését követően a kutatók randomizált, kettős-vak, kontrollált etetési vizsgálatot folytattak, amely előzetes támogatást nyújt az emberek hatékonyságához. Ez a célorientált megközelítés egyértelmű előnyt kínál a biomarkerek felfedezésével szemben - könnyen belátható, hogyan lehet a mikrobiom olyan összetevőire vonatkozó jövőbeni mechanikus betekintést beilleszteni a betegségre kényszerítő összefüggésekbe.

Ahogy növekszik az étrend és a bélrendszerünket benépesítő mikroorganizmusok közötti kölcsönhatások kutatásának mennyisége, érdemes megfontolni, hogy az étrendi ajánlások a legjobb módszer-e a mikrobiom táplálkozásban betöltött szerepével kapcsolatos növekvő ismereteink felhasználására. Az elfogyasztott ételek típusának vagy mennyiségének módosítása vonzó beavatkozás, tekintettel az egyszerűségére, de a korlátozó étrendet nehéz hosszú ideig fenntartani - különösen súlyos betegségben szenvedők esetében. A jövőben a kutatók ehelyett az étrendet fedezhetik fel az emberek és az állatmodellek felfedezési platformjaként olyan fajok, gének vagy enzimek feltárására, amelyek hagyományos kismolekulájú gyógyszerek, biológiai vagy sejtalapú terápiák segítségével megcélozhatók. Ha igen, akkor a „mit kell enni az embereknek?” Helyett inkább a következő kérdés kellene, hogy legyen: „Hogyan tervezhetjük meg a jövő mikrobiom alapú gyógyszereit?”.

Természet 577, S23 (2020)

Ez a cikk a Nature Outlook: A bélmikrobiom része, szerkesztőségileg független kiegészítő, amelyet harmadik felek pénzügyi támogatásával állítottak elő. Erről a tartalomról.