Naudingi žarnyno mikrobai metabolizuoja daug ląstelienos turinčią dietą, kad pagerintų širdies sveikatą pelės modelyje

Dietos, kuriose gausu skaidulų, jau seniai siejamos su daugybe teigiamų rezultatų, svarbiausia sveika širdis ir arterijos, apsaugotos nuo aterosklerozės, riebalų plokštelių kaupimasis, susijęs su širdies priepuoliais ir insultu.

Išsiaiškinti, kaip mūsų vartojama ląsteliena apsaugo mūsų širdį, vis dėlto, buvo iššūkis.

Viena iš užuominų kilo iš revoliucijos, supratusios, kokią įtaką mūsų sveikatai daro įvairi mūsų žarnyne gyvenanti mikrobų bendruomenė. Mūsų mikrobiomas padeda apdoroti maistą, ypač pluoštas. Galbūt šie naudingi mikrobai kažkaip nevirškinamas augalų dalis pavertė širdies sveikata. Tačiau nuoroda buvo neaiški.

Palaikydamas mikrobinį ryšį tarp skaidulų ir širdies sveikatos, Viskonsino-Madisono universiteto mokslininkai nustatė, kad tam tikra riebalų rūgštis yra tam tikro apsauginio poveikio, turinčio daug skaidulų turinčią dietą, mechanizmas pelės modelyje. Žinomas kaip butiratas, šią riebalų rūgštį gamina tam tikros žarnyne esančios bakterijos, virškindamos augalinį pluoštą.

Mokslininkai parodė, kad pelės, kuriose buvo butiratą gaminančios bakterijos „Roseburia“ ir kurios taip pat laikėsi daug skaidulų turinčios dietos, sirgo mažiau ateroskleroze ir sumažino uždegimą, palyginti su pelėmis, neturinčiomis bakterijų. Pelės, kuriose buvo Roseburia, bet kurios laikėsi mažai skaidulų turinčios dietos, nebuvo apsaugotos, nes be ląstelienos bakterijos gamino mažai butirato.

Pelės, šeriamos lėtai atpalaiduojančia butirato forma, taip pat buvo apsaugotos nuo aterosklerozės, nurodydamas molekulę kaip pagrindinį pluošto ir širdies jungties arbitrą.

Tyrimas neseniai buvo paskelbtas žurnale Gamtos mikrobiologija pateikė UW-Madison bakteriologijos profesorius Federico Rey ir postdoktorantas Kazuyuki Kasahara su bendradarbiais Viskonsino atradimų institute, Kalifornijos universitetas, Los Andželas ir Geteborgo universitetas Švedijoje.

„Aterosklerozė istoriškai buvo laikoma lipidų apykaitos liga, “ - sako Rei, pažymėdamas, kad kontroliuojant ligą dažniausiai buvo siekiama sumažinti cholesterolio ir kitų riebalų kiekį kraujyje. „Tačiau per pastaruosius kelis dešimtmečius ji buvo peržiūrėta, kad būtų laikoma lėtine uždegimine liga ".

Taigi raktas į aterosklerozės mažinimą gali būti bendro uždegimo mažinimas, ypač kraujotakoje. Uždegimo mažinimas iš dalies priklauso nuo stipraus žarnyno barjero.

„Viena svarbi žarnyno funkcija yra išlaikyti mūsų draugiškas bakterijas per atstumą, “ - sako Kasahara.

Kai uždegiminės molekulės išsiskiria iš naudingų bakterijų ir išplaukia iš žarnyno ir patenka į kraują, jie gali sukelti platų uždegimą. Norėdami išlaikyti šias molekules, sveikos žarnyno ląstelės stipriai prisiriša viena prie kitos, sukuriant nepažeistą barjerą. Tačiau tą prisirišimą galima sulaužyti.

„Kai tas prisirišimas atsilaisvina, žarnynas tampa nesandarus, "Sakyk Rey. Dėl nesandarių žarnų atsiranda daugiau uždegimo.

Norėdami ištirti butirato poveikį žarnynui ir aterosklerozei, Kasahara kolonizavo peles be gemalų su specifinėmis bakterijų bendruomenėmis, su butiratą gaminančia Roseburia arba be jos. Tos pelės buvo šeriamos dietomis, turinčiomis daug arba neturinčių ląstelienos, kurį Roseburia perdirba į butiratą.

Mokslininkai nustatė, kad pelėms, kurioms buvo Roseburia, buvo mažesni keli uždegimo žymenys ir sumažėjo aterosklerozės mastas, tačiau tik tuo atveju, jei jos valgė daug ląstelienos. Be ląstelienos, Roseburia lygis sumažėjo, o pelės nebuvo apsaugotos nuo aterosklerozės. Mokslininkai naudojo peles, genetiškai jautrias aterosklerozei, nes pelėms liga natūraliai nesivysto.

Norėdami nustatyti, ar butiratas buvo tikroji Roseburia apsauginio poveikio priežastis, Kasahara maitino riebalų rūgštis pelėms be jokių butiratą gaminančių bakterijų. Kadangi grynąjį butiratą greitai įsisavina viršutinės žarnos ląstelės, Kasahara maitino peles lėtai atpalaiduojančia versija, dėl kurios ji nepažeista iki apatinių žarnų.

Lėtai išsiskiriantis butiratas maždaug trečdaliu sumažino riebalinių plokštelių kiekį, sumažėjo kitų uždegimo ir aterosklerozės žymenų, tai rodo, kad riebalų rūgštis buvo pagrindinis Roseburia anti-aterosklerozės poveikio komponentas.

Ankstesnis darbas parodė, kad žmonėms, sergantiems širdies ir kraujagyslių ligomis, yra mažesnis Roseburia ir kitų butiratą gaminančių bakterijų kiekis. Naujasis tyrimas yra vienas iš pirmųjų, kuris nustatė aiškią priežastį, dėl kurios anksčiau buvo paslaptingas ryšys tarp maistinių skaidulų, mikrobiomos ir sveikata. Tačiau, tyrėjai įspėja, kad rezultatai nenurodo butirato kaip naujo, paprastas širdies sveikatos papildas - skaidulos iš viso maisto vis dar atrodo idealus būdas palaikyti sveiką žarnyną.

Bent jau, to Rey atėmė iš daugelio metų tyrinėdamas skaidulų poveikį sveikatai.

„Mano žmona man sunkiai sekasi, nes kiekviena perkama duona yra daiginta, daug skaidulų, pilno grūdo, - sako jis. - O rytais valgau avižinius dribsnius.

• Tyrimas nustato, kodėl nutukimas skatina vėžio augimą ir padeda imunoterapijai naikinti navikus
• Išmatų mikrobiotos transplantacija veiksminga nuo su ICI susijusio kolito