Gavnlige tarmmikrober metaboliserer fiberrig kost for at forbedre hjertesundheden i musemodel

Kost rig på fiber har længe været forbundet med en række positive resultater, ledende blandt dem sunde hjerter og arterier beskyttet mod hærgen af ​​åreforkalkning, ophobning af fedtpletter forbundet med hjerteanfald og slagtilfælde.

At finde ud af, hvordan fiberen vi spiser formår at beskytte vores hjerte, imidlertid, har været udfordrende.

Et fingerpeg er kommet fra revolutionen i forståelsen af ​​den effekt, det mangfoldige mikrobielle samfund, der befolker vores tarm, har på vores helbred. Vores mikrobiom hjælper os med at behandle vores mad, især fiber. Måske gjorde disse gavnlige mikrober på en eller anden måde ufordøjelige plantedele til hjertesundhed. Men forbindelsen var usikker.

Til støtte for en mikrobiel forbindelse mellem fiber og hjertesundhed, forskere ved University of Wisconsin-Madison har identificeret en bestemt fedtsyre som mekanismen bag visse beskyttende virkninger af en fiberrig kost i en musemodel. Kendt som butyrat, denne fedtsyre produceres af visse bakterier i tarmen, når de fordøjer plantefibre.

Forskerne viste, at mus, der indeholdt de butyratproducerende bakterier Roseburia, og som også spiste en fiberrig kost, led af mindre åreforkalkning og havde reduceret betændelse sammenlignet med mus uden bakterier. Mus, der var vært for Roseburia, men som spiste en fiberrig kost, var ikke beskyttet, fordi bakterier uden fiber producerede lidt butyrat.

Mus fodret med en langsom frigivelse af selve butyrat var også beskyttet mod åreforkalkning, peger på molekylet som en vigtig arbiter for fiber-hjerteforbindelsen.

Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Naturmikrobiologi af UW-Madison professor i bakteriologi Federico Rey og postdoktoral forsker Kazuyuki Kasahara med samarbejdspartnere ved Wisconsin Institute for Discovery, University of California, Los Angeles og Göteborgs universitet i Sverige.

"Åreforkalkning er historisk blevet betragtet som en sygdom i lipidmetabolisme, "siger Rey, bemærker, at kontrollen af ​​sygdommen normalt har fokuseret på at sænke niveauet af kolesterol og andre fedtstoffer i blodet. "Men i løbet af de sidste årtier har det er blevet revideret for at blive betragtet som en kronisk inflammatorisk sygdom. "

Så nøglen til at reducere åreforkalkning kan være at reducere den samlede inflammation, især i blodbanen. At holde betændelse nede afhænger til dels af at have en stærk tarmbarriere.

"En vigtig funktion i tarmen er at holde vores venlige bakterier på afstand, "siger Kasahara.

Når inflammatoriske molekyler bryder af gavnlige bakterier og igel ud af tarmen og ind i blodbanen, de kan udløse udbredt betændelse. For at holde disse molekyler i skak, sunde tarmceller danner stærke tilknytninger til hinanden, skaber en intakt barriere. Men den tilknytning kan brydes.

"Når vedhæftningen løsner sig, tarmen bliver utæt, "siger Rey. Utæt tarm fører til mere betændelse.

For at studere butyrats virkning på tarmen og åreforkalkning, Kasahara koloniserede kimfrie mus med specifikke bakteriesamfund, enten med eller uden den butyratproducerende Roseburia. Disse mus blev derefter fodret med diæt enten rig eller mangel på fiber, som Roseburia behandler til butyrat.

Forskerne fandt ud af, at mus, der var vært for Roseburia, havde lavere niveauer af flere betændelsesmarkører og et reduceret omfang af åreforkalkning-men kun hvis de spiste en fiberrig kost. Uden fiber, Roseburia -niveauer styrtdykkede, og musene var ikke beskyttet mod åreforkalkning. Forskerne brugte mus genetisk modtagelige for åreforkalkning, fordi mus ikke naturligt udvikler sygdommen.

For at afgøre, om butyrat var den sande årsag til Roseburias beskyttende virkninger, Kasahara fodrede fedtsyren til mus uden nogen butyratproducerende bakterier. Fordi rent butyrat hurtigt ville blive optaget af celler i øvre tarm, Kasahara fodrede mus med en version med langsom frigivelse, der gjorde den intakt for den nedre tarm.

Butyratet med langsom frigivelse reducerede omfanget af fedtplader med cirka en tredjedel, og reducerede andre markører for inflammation og åreforkalkning, tyder på, at fedtsyren udgjorde en vigtig bestanddel af Roseburias anti-åreforkalkningseffekter.

Tidligere arbejde viste, at mennesker med hjerte-kar-sygdom har lavere niveauer af Roseburia og andre butyratproducerende bakterier. Den nye undersøgelse er en af ​​de første til at identificere en klar årsag til en tidligere mystisk forbindelse mellem kostfibre, mikrobiomer og sundhed. Imidlertid, forskerne advarer om, at resultaterne ikke peger på et butyrat som et nyt, simpelt supplement til hjertesundhed - fiber fra hele fødevarer ser stadig ud til at være den ideelle måde at støtte en sund tarm på.

I det mindste, det er, hvad Rey har taget fra år med at studere fiberens virkninger på sundheden.

"Min kone giver mig en hård tid, fordi hvert brød, jeg køber, er spiret, fiberrig, fuldkorn, "siger han." Og jeg spiser havregryn om morgenen. "

• Undersøgelse finder ud af, hvorfor fedme både nærer kræftvækst og hjælper immunterapi med at dræbe tumorer
• Fækal mikrobiotatransplantation effektiv mod ICI-associeret colitis