Mikrobiom jelitowy może być „czarną skrzynką” badań żywieniowych

W niedawnym artykule opublikowanym w komórka Czasopismo oraz naukowcy z University of Alberta w Kanadzie i University College Cork w Irlandii przeanalizowali aktualne wytyczne żywieniowe dla mikrobiomu jelitowego.

ponowne rozważenie: Ponowne przemyślenie zdrowego odżywiania w świetle mikrobiomu jelitowego. Źródło zdjęcia: Katrina Kohn/Shutterstock

tło

Dieta ma kluczowe znaczenie dla zdrowia człowieka i patogenezy przewlekłych chorób niezakaźnych o zasięgu epidemicznym. Ciągły wzrost zachorowań na choroby przewlekłe wśród populacji nieprzemysłowej, która przechodzi na dietę w stylu zachodnim, jest wyraźnym świadectwem znaczącego wpływu diety na zdrowie człowieka.

Oparte na dowodach porady żywieniowe mają zasadnicze znaczenie dla promocji zdrowia, biorąc pod uwagę globalną epidemię chorób przewlekłych związanych z dietą. Chociaż mikroflora jelitowa człowieka ma ogromne znaczenie dla fizjologicznych konsekwencji diety i genezy chorób przewlekłych, krajowe zalecenia żywieniowe na całym świecie dopiero zaczynają korzystać z postępów naukowych w sektorze mikrobiomu.

W ostatnim czasie rozszerzyły się badania na przecięciu mikrobiomu z dyscyplinami żywienia. Jednak obecne wytyczne żywieniowe nie poświęcają wiele uwagi powiązaniom diety z mikrobiomem gospodarza.

o nauce

W obecnym przeglądzie naukowcy podchodzą do aktualnych wytycznych żywieniowych z perspektywy mikrobiologicznej, koncentrując się na ustaleniach mechanistycznych, które ujawniły interakcje gospodarza z drobnoustrojami jako czynniki stymulujące fizjologiczne skutki diety. Naukowcy ograniczyli swoje dyskusje do wytycznych żywieniowych opartych na żywności, dotyczących promocji zdrowia i profilaktyki chorób wśród ogółu społeczeństwa, co jest celem tych wytycznych.

Zespół skoncentrował się na badaniach, które wykazały, w jaki sposób mikrobiota jelitowa reguluje i ułatwia fizjologiczne działanie składników pokarmowych, nawyków żywieniowych i określonych pokarmów. Wykorzystali swoje odkrycia, aby wyjaśnić dyskusje na temat żywienia, stworzyć innowacyjne porady żywieniowe i zapewnić empiryczny model integracji mikrobiomu z badaniami żywieniowymi.

Interakcje między mikrobiotą jelitową a zalecaną żywnością

Autorzy stwierdzili, że krajowe wytyczne żywieniowe oparte na żywności z wielu krajów o różnych tradycjach żywieniowych miały wysoki poziom spójności. Wytyczne te były zgodne z innymi głównymi platformami dietetycznymi, takimi jak EAT-Lancet Commission on Healthy Diets and Sustainable Diets oraz Harvard TH Chan School of Public Health.

Wszystkie wytyczne dietetyczne zalecały produkty pełnoziarniste, takie jak owoce, warzywa, rośliny strączkowe, produkty pełnoziarniste i orzechy, a nie przetworzoną żywność z dodatkiem soli, tłuszczów nasyconych lub cukru. Błonnik pokarmowy i fitochemikalia składają się z dwóch istotnych składników pokarmów roślinnych.

Wysoko fermentowalne elementy zawarte w przetworzonej żywności mogą prowadzić do przerostu bakterii w jelicie cienkim oraz niepożądanych właściwości metabolicznych i składu mikrobiologicznego. Ponadto wpływa negatywnie na układ odpornościowy i hormonalny. Jednak mikrobiota okrężnicy nie ma do niej dostępu.

Dowody na zdolność całych ziaren do zmniejszania prawdopodobieństwa przewlekłej choroby są mocne, a rola bakterii jelitowych w tych skutkach jest coraz bardziej badana. Według badań, które połączyły badania na ludziach i oceny mechanistyczne na myszach, bakterie mogą odgrywać rolę przyczynową w skutkach zdrowotnych pełnych ziaren.

Wiele standardów żywieniowych zaleca częste spożywanie pokarmów białkowych pochodzenia roślinnego ze względu na ich korzyści dla zdrowia ludzi i planety. Coraz więcej badań sugeruje, że mikrobiom jelitowy może odgrywać rolę w korzyściach zdrowotnych roślin strączkowych. Co więcej, mocne dowody z badań obserwacyjnych i interwencyjnych pokazują, że spożywanie ryb o wysokiej zawartości tłuszczu ma działanie kardioprotekcyjne, a flora jelitowa może być mediatorem tych korzyści zdrowotnych.

dieta śródziemnomorska

Dieta śródziemnomorska zawiera wiele rodzajów pokarmów, które mają pozytywny wpływ na interakcje z gospodarzem. Owoce, warzywa, rośliny strączkowe, orzechy, produkty pełnoziarniste i oliwa z oliwek są zalecane jako podstawowe produkty spożywcze, umiarkowane spożycie jaj, drobiu, ryb i produktów mlecznych oraz ograniczone spożycie przetworzonego i czerwonego mięsa oraz przetworzonej żywności.

Ostatnie liczne badania mikrobiomu potwierdzają miejsce diety śródziemnomorskiej w wytycznych żywieniowych. W rzeczywistości, niedawno zaktualizowane wytyczne żywieniowe wzywają do wzorców żywieniowych, które odzwierciedlają dietę śródziemnomorską, takich jak dietetyczne podejście do zatrzymania nadciśnienia (DASH).

Powiązania gospodarza diety i drobnoustrojów w debacie na temat zdrowego odżywiania

Rozważania toksykologiczne wyjaśniają klasyfikację ryzyka mięsa czerwonego i przetworzonego przez Komitet Ekspertów Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) lub Międzynarodowej Agencji Badań nad Rakiem (IARC), a także aktualne wytyczne żywieniowe, oparte na potencjalnych korelacjach dawka-odpowiedź. Poza tym kilka mechanistycznych modeli zwierzęcych podkreśla potencjalny niekorzystny wpływ tłuszczów nasyconych pochodzących z mleka na homeostazę drobnoustrojów, wzmacniając zalecenia żywieniowe mające na celu ograniczenie spożycia wysokotłuszczowych produktów mlecznych.

Nie ma pewności, czy drobnoustroje przyczyniają się przyczynowo do ostrych metabolicznych konsekwencji diety niskowęglowodanowej i niskotłuszczowej u ludzi. Autorzy zauważają, że korzystne byłoby stosowanie technik ukierunkowanych na mikrobiom w celu promowania diet o niskiej zawartości węglowodanów.

Wpływ mikrobiomu jelitowego na zaawansowane wytyczne żywieniowe

Zespół stwierdził, że zalecenia żywieniowe, ukierunkowane podejścia żywieniowe i opracowywanie produktów spożywczych w celu zwalczania ryzyka chorób przewlekłych mogą skorzystać na wyjaśnieniu, w jaki sposób interakcje diety z mikrobiomem wpływają na fizjologię człowieka. Położyła również podwaliny pod inicjatywy mające na celu przywrócenie mikrobiomu. Technologię przywracania mikrobiomu można teoretycznie osiągnąć za pomocą żywieniowych synbiotyków i probiotyków.

Postawiono hipotezę, że przeformułowanie przetworzonej żywności, zamiast jej eliminacji, poprawia jakość diety na poziomie populacji. Takie wysiłki będą wymagały przełomu w inżynierii żywności, która zajmuje się wzajemnymi powiązaniami między dietą, drobnoustrojem i jego żywicielem.

Naukowcy stwierdzili, że strategie żywienia można wykorzystać do ukierunkowania na mikrobiom i odmiany promujące zdrowie po rozpoznaniu ich właściwości. Oceny mikrobiomu są kluczowym elementem metod mikrożywienia, które skupiają się na zapobieganiu i leczeniu chorób przewlekłych, między innymi z powodu wysoce spersonalizowanej interakcji mikroflory jelitowej z dietą.

Eksperymentalna struktura integrująca mikrobiom jelitowy z testami żywieniowymi

Dane dotyczące związków między dietą, mikrobiomem i gospodarzem mogą ulepszyć, zmodyfikować i wymyślić wytyczne żywieniowe. Włączenie mikrobiomu jelitowego do zaleceń żywieniowych musi być poparte dowodami na przyczynowy i mechanistyczny wpływ mikrobiomu na fizjologiczne skutki diety.

Zespół przytoczył godne uwagi recenzje, które ustanowiły standardy najlepszych praktyk w badaniach nad dietą mikrobiomową i uzupełnił je trójfilarowym projektem eksperymentalnym obejmującym mikrobiom jelitowy na wszystkich etapach badań nad odżywianiem. Wśród tych filarów znalazły się odkrycia mikrobiomu w celu opracowania hipotez dotyczących zdrowego odżywiania, integracja mikrobiomu w badaniach interwencyjnych na ludziach oraz mechanistyczne zrozumienie i wnioskowanie przyczynowe dotyczące funkcji mikrobiomu w skutkach diety.

Wnioski

Zdaniem autorów zbieżność kluczowych pojęć w sektorze żywienia i mikrobiomu potwierdza aktualne zalecenia żywieniowe. Odkryli, że systematyczne włączanie wiedzy o mikrobiomie do badań żywieniowych może poprawić i zrewolucjonizować zdrowe odżywianie.

Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badania wykazały, że dieta była istotnie związana z brakiem lub obecnością choroby, która została następnie powiązana z mikrobiomem. Oczekiwano, że powiązania diety z mikrobiomem przyczynią się do molekularnego uzasadnienia fizjologicznych efektów diety, czyniąc z mikrobiomu jelitowego „czarną skrzynkę” dla badań żywieniowych. Istnieje przekonujące ewolucyjne i biologiczne uzasadnienie dla obu dyscyplin, aby poszerzyć już i tak szeroką i trwającą współpracę, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak poprawić zdrowie poprzez dietę.

Naukowcy stwierdzili, że punkty końcowe skoncentrowane na mikrobiomie powinny zostać włączone do wszystkich aspektów nauki o żywieniu, aby zwiększyć podstawę naukową zaleceń żywieniowych. Dodatkowo badania z zakresu mikrobiologii żywieniowej mogą dostarczyć wyczerpujących informacji na temat wszystkich elementów zdrowego odżywiania. Przyczyniając się tym samym do rozwiązania problemu profilaktyki i kontroli chorób związanych z dietą.