Svi živi organizmi, uključujući ljudska bića, koegzistiraju s bezbroj mikrobnih vrsta koje žive u njima i na njima, a istraživanja provedena u posljednjih 20 godina utvrdila su njihovu važnu ulogu u prehrani, fiziologija, metabolizam i ponašanje.
Koristeći miševe, tim predvođen profesorom Svenom Petterssonom sa Medicinske škole NTU Lee Kong Chian, presađeni crijevni mikrobi sa starih miševa (stari 24 mjeseca) u mlade, miševi bez klica (stari 6 tjedana). Nakon osam tjedana, mladi miševi imali su povećan rast crijeva i proizvodnju neurona u mozgu, poznat kao neurogeneza.
Tim je pokazao da je povećana neurogeneza posljedica obogaćivanja crijevnih mikroba koji proizvode specifičnu masnu kiselinu kratkog lanca, zove butirat.
Butirat se proizvodi mikrobnom fermentacijom prehrambenih vlakana u donjem crijevnom traktu i potiče proizvodnju hormona za dugovječnost nazvanog FGF21, koji ima važnu ulogu u regulaciji tjelesne energije i metabolizma. Kako starimo, proizvodnja butirata je smanjena.
Istraživači su tada pokazali da davanje samostalnog butirata mladim miševima bez klica ima iste učinke na neurogenezu odraslih.
Studija je objavljena godine Znanost Translacijska medicina jučer (13. studenog), poduzeli su ga istraživači iz Singapura, UK, i Australiji.
Utvrdili smo da mikrobi prikupljeni od starog miša imaju sposobnost podržavanja neuronskog rasta kod mlađeg miša. Ovo je iznenađujuće i vrlo zanimljivo zapažanje, pogotovo jer neuro-stimulacijski učinak možemo oponašati uporabom samo butirata.
Ovi će nas rezultati dovesti do istraživanja da li butirat može podržati popravak i obnovu u situacijama poput moždanog udara, oštećenja kralježnice te ublažiti ubrzano starenje i kognitivni pad ".
Profesor Sven Pettersson, Medicinska škola NTU Lee Kong Chian
Tim je također istraživao učinke transplantacije crijevnih mikroba sa starih na mlade miševe na funkcije probavnog sustava.
S godinama, smanjuje se vitalnost stanica tankog crijeva, a to je povezano sa smanjenom proizvodnjom sluzi koja crijevne stanice čini ranjivijima na oštećenja i staničnu smrt.
Međutim, dodatak butirata pomaže boljem reguliranju funkcije crijevne barijere i smanjenju rizika od upale.
Tim je otkrio da su miševi koji su primali mikrobe od starog davatelja dobili povećanje duljine i širine crijevnih resica - stijenki tankog crijeva. U Dodatku, i tanko crijevo i debelo crijevo bili su duži kod starih miševa od mladih miševa bez klica.
Otkriće pokazuje da crijevni mikrobi mogu kompenzirati i podržati starenje tijela pozitivnom stimulacijom.
To ukazuje na novu potencijalnu metodu za rješavanje negativnih učinaka starenja oponašajući obogaćivanje i aktivaciju butirata.
"Možemo zamisliti buduća istraživanja na ljudima gdje bismo testirali sposobnost prehrambenih proizvoda s butiratom da podupiru zdravo starenje i neurogenezu odraslih, "rekao je profesor Pettersson.
"U Singapuru, sa snažnom kulturom hrane, istražujući upotrebu hrane za 'iscjeljivanje' sebe, bio bi intrigantan sljedeći korak, a rezultati bi mogli biti važni u nastojanju Singapura da podrži zdravo starenje za njihovu generaciju srebra ".
Voditelj grupe dr. Dario Riccardo Valenzano s Instituta Max Planck za biologiju starenja u Njemačkoj, koji nije bio uključen u istraživanje, rekao je da je otkriće prekretnica u istraživanju mikrobioma.
"Ovi rezultati su uzbudljivi i otvaraju nekoliko novih otvorenih pitanja i za biologiju starenja i za istraživanje mikrobioma, uključujući i to postoji li aktivna akvizicija mikroba koji proizvode butirat tijekom života miševa i dovodi li ekstremno starenje do gubitka ove temeljne mikrobne zajednice, koji bi na kraju mogli biti odgovorni za disbiozu i disfunkcije povezane s godinama, " on je dodao.
Profesor Brian Kennedy, Ravnateljica Centra za zdravo starenje pri Nacionalnom sveučilištu Singapur, koji je dao neovisan stav, rekao je, "Zanimljivo je da mikrobiom ostarjele životinje može potaknuti mladenačke fenotipe kod mladog primatelja. To sugerira da je mikrobiota sa starenjem izmijenjena kako bi nadoknadila nagomilane deficite domaćina i dovodi do pitanja je li mikrobiom iz mlada životinja imala bi veće ili manje učinke na mladog domaćina. Nalazi napreduju naše razumijevanje odnosa između mikrobioma i njegovog domaćina tijekom starenja i postavljaju pozornicu za razvoj intervencija povezanih s mikrobiomima za promicanje zdrave dugovječnosti. "
Studija se nadovezuje na ranije studije prof. Petterssona o tome kako transplantacija crijevnih mikroba iz zdravih miševa može vratiti rast i funkciju mišića kod miševa bez klica s atrofijom mišića, što je gubitak mase koštanog mišića.