Полезные микробы кишечника усваивают диету с высоким содержанием клетчатки для улучшения здоровья сердца на модели мыши

Диеты, богатые клетчаткой, уже давно ассоциируются с целым рядом положительных результатов, главные из них - здоровые сердца и артерии, защищенные от разрушительного воздействия атеросклероза, накопление жировых бляшек, связанных с сердечными приступами и инсультами.

Выясняя, как пищевые волокна, которые мы едим, защищают наше сердце, тем не мение, было сложно.

Один ключ к разгадке пришел из революции в понимании влияния разнообразного микробного сообщества, которое населяет наш кишечник, на наше здоровье. Наш микробиом помогает нам обрабатывать пищу, особенно клетчатка. Возможно, эти полезные микробы каким-то образом превратили неперевариваемые части растений в здоровье сердца. Но связь была ненадежной.

В поддержку микробной связи между клетчаткой и здоровьем сердца, Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон определили определенную жирную кислоту как механизм, лежащий в основе определенных защитных эффектов диеты с высоким содержанием клетчатки на мышиной модели. Известный как бутират, эта жирная кислота вырабатывается определенными бактериями в кишечнике, когда они переваривают растительную клетчатку.

Ученые показали, что мыши, у которых были бактерии Roseburia, продуцирующие бутират, и которые также ели диету с высоким содержанием клетчатки, страдали меньшим атеросклерозом и уменьшали воспаление по сравнению с мышами без бактерий. Мыши, которые содержали Roseburia, но ели диету с низким содержанием клетчатки, не были защищены. потому что без клетчатки бактерии производили мало бутирата.

Мыши, получавшие бутират с медленным высвобождением, также были защищены от атеросклероза. указывая на молекулу как на ключевой арбитр связи между волокном и сердцем.

Исследование было недавно опубликовано в журнале. Природная микробиология профессором бактериологии UW-Madison Федерико Рей и докторантом Казуюки Касахара с сотрудниками из Висконсинского института открытий, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес и Гетеборгский университет в Швеции.

«Атеросклероз исторически считался заболеванием липидного обмена, "говорит Рей, отмечая, что борьба с болезнью обычно направлена ​​на снижение уровня холестерина и других жиров в крови. "Но за последние несколько десятилетий это было пересмотрено, чтобы считаться хроническим воспалительным заболеванием ».

Таким образом, ключом к уменьшению атеросклероза может быть уменьшение общего воспаления, особенно в кровотоке. Снижение воспаления отчасти зависит от наличия прочного кишечного барьера.

"Одна из важных функций кишечника - держать наши дружественные бактерии на расстоянии, "говорит Касахара.

Когда воспалительные молекулы отламываются от полезных бактерий и выводятся из кишечника в кровоток, они могут вызвать обширное воспаление. Чтобы держать эти молекулы в страхе, здоровые клетки кишечника образуют прочные связи друг с другом, создание неповрежденного барьера. Но эту привязанность можно разрушить.

"Когда эта привязанность ослабнет, кишечник становится более негерметичным, - говорит Рей. Дырявый кишечник ведет к еще большему воспалению.

Чтобы изучить влияние бутирата на кишечник и атеросклероз, Касахара колонизировала стерильных мышей определенными сообществами бактерий, либо с производящей бутират Roseburia, либо без нее. Затем этих мышей кормили диетами, богатыми или лишенными клетчатки. который Roseburia перерабатывает в бутират.

Исследователи обнаружили, что мыши, принимающие Roseburia, имели более низкие уровни нескольких маркеров воспаления и меньшую степень атеросклероза - но только если они ели диету с высоким содержанием клетчатки. Без волокна, Уровень розебурии резко упал, и мыши не были защищены от атеросклероза. Исследователи использовали мышей, генетически предрасположенных к атеросклерозу, потому что у мышей болезнь не развивается естественным образом.

Чтобы определить, был ли бутират истинной причиной защитных эффектов розебурии, Касахара скармливал жирную кислоту мышам без каких-либо бактерий, продуцирующих бутират. Поскольку чистый бутират быстро поглощается клетками верхнего отдела кишечника, Касахара скармливал мышам версию с медленным высвобождением, сохранившую целостность нижних отделов кишечника.

Бутират с медленным высвобождением уменьшил количество жировых бляшек примерно на треть. и снижает другие маркеры воспаления и атеросклероза, предполагая, что жирная кислота является основным компонентом антиатеросклерозного действия Roseburia.

Предыдущая работа показала, что люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями имеют более низкие уровни Roseburia и других бактерий, продуцирующих бутират. Новое исследование является одним из первых, кто выявил явную причину ранее загадочной связи между пищевыми волокнами и клетчаткой. микробиомы и здоровье. Тем не мение, исследователи предупреждают, что результаты не указывают на бутират как на новый, простая добавка для здоровья сердца - клетчатка из цельных продуктов по-прежнему остается идеальным способом поддерживать здоровье кишечника.

По меньшей мере, это то, что Рей извлек за годы изучения воздействия клетчатки на здоровье.

"Моя жена доставляет мне неприятности, потому что каждый хлеб, который я покупаю, проросший, с высоким содержанием клетчатки, цельнозерновые, - говорит он. - А по утрам ем овсянку ».

• Исследование выясняет, почему ожирение способствует росту рака и помогает иммунотерапии убивать опухоли.
• Трансплантация фекальной микробиоты эффективна против ICI-ассоциированного колита