Vsi živi organizmi, vključno s človeškimi bitji, sobivajo z neštetimi mikrobnimi vrstami, ki živijo v njih in na njih, in raziskave v zadnjih 20 letih so pokazale njihovo pomembno vlogo pri prehrani, fiziologija, metabolizem in vedenje.
Z uporabo miši, ekipa, ki jo vodi profesor Sven Pettersson z medicinske šole NTU Lee Kong Chian, presajeni črevesni mikrobi iz starih miši (24 mesecev) v mlade, miši brez kalčkov (stare 6 tednov). Po osmih tednih je mlade miši so imele povečano črevesno rast in proizvodnjo nevronov v možganih, znana kot nevrogeneza.
Ekipa je pokazala, da je povečana nevrogeneza posledica obogatitve črevesnih mikrobov, ki proizvajajo specifično kratko verižno maščobno kislino, imenovan butirat.
Butirat nastaja z mikrobno fermentacijo prehranskih vlaken v spodnjem črevesnem traktu in spodbuja proizvodnjo hormona za dolgoživost, imenovanega FGF21, ki ima pomembno vlogo pri uravnavanju telesne energije in presnove. Ko se staramo, proizvodnja butirata se zmanjša.
Raziskovalci so nato pokazali, da ima samo dajanje butirata mladim mišem brez kalčkov enake učinke na nevrogenezo pri odraslih.
Študija je bila objavljena leta Znanost Translacijska medicina včeraj (13. novembra), so ga izvedli raziskovalci iz Singapurja, UK, in Avstralija.
Ugotovili smo, da lahko mikrobi, zbrani pri stari miški, podpirajo rast nevronov pri mlajši miški. To je presenetljivo in zelo zanimivo opazovanje, še posebej, ker lahko posnemamo nevrostimulacijski učinek samo z uporabo butirata.
Ti rezultati nas bodo vodili k raziskovanju, ali bi butirat lahko pomagal pri popravilu in obnovi v situacijah, kot je kap, poškodbe hrbtenice ter za zmanjšanje pospešenega staranja in upadanja kognitivnih sposobnosti ".
Profesor Sven Pettersson, Medicinska šola NTU Lee Kong Chian
Ekipa je raziskala tudi učinke presaditve črevesnih mikrobov od starih do mladih miši na funkcije prebavnega sistema.
S starostjo, zmanjšana sposobnost preživetja tankih črevesnih celic, in to je povezano z zmanjšano proizvodnjo sluzi, zaradi česar so črevesne celice bolj ranljive za poškodbe in celično smrt.
Vendar pa dodatek butirata pomaga bolje uravnavati delovanje črevesne pregrade in zmanjšati tveganje za vnetje.
Ekipa je ugotovila, da so miši, ki so prejele mikrobe od starega darovalca, pridobile povečanje dolžine in širine črevesnih resic - stene tankega črevesa. Poleg tega tako tanko črevo kot debelo črevo so bili pri starih miših daljši od mladih miši brez kalčkov.
Odkritje kaže, da lahko črevesni mikrobi kompenzirajo in podpirajo staranje telesa s pozitivno stimulacijo.
To kaže na novo potencialno metodo za spopadanje z negativnimi učinki staranja s posnemanjem obogatitve in aktivacije butirata.
"Lahko si zamislimo prihodnje študije na ljudeh, kjer bi preizkusili sposobnost živilskih izdelkov z butiratom, da podpirajo zdravo staranje in nevrogenezo odraslih, "je dejal profesor Pettersson.
"V Singapurju, z močno kulturo hrane, raziskovanje uporabe hrane za "zdravljenje" sebe, bi bil naslednji korak zanimiv, rezultati pa bi lahko bili pomembni pri prizadevanju Singapurja za podporo zdravemu staranju njihove generacije srebra ".
Vodja skupine dr. Dario Riccardo Valenzano na Inštitutu za biologijo staranja Max Planck v Nemčiji, ki ni bil vključen v študijo, je dejal, da je odkritje mejnik v raziskavah mikrobioma.
"Ti rezultati so vznemirljivi in odpirajo več novih odprtih vprašanj za biologijo staranja in raziskave mikrobiomov, vključno s tem, ali med življenjem miši prihaja do aktivnega pridobivanja mikrobov, ki proizvajajo butirat, in ali skrajno staranje vodi v izgubo te temeljne mikrobne skupnosti, ki so lahko sčasoma odgovorni za disbiozo in starostne motnje, "je dodal.
Profesor Brian Kennedy, Direktorica Centra za zdravo staranje na Nacionalni univerzi v Singapurju, ki so podali neodvisen pogled, rekel, "Zanimivo je, da lahko mikrobiom starane živali spodbuja mladostne fenotipe pri mladem prejemniku. To nakazuje, da so mikrobioto s staranjem spremenili, da bi nadomestili nakopičene primanjkljaje gostitelja, in vodi do vprašanja, ali mikrobiom iz mlada žival bi imela večje ali manjše učinke na mladega gostitelja. Ugotovitve napredujejo naše razumevanje odnosa med mikrobiomom in gostiteljem med staranjem in postavljajo temelje za razvoj posegov, povezanih z mikrobiomi, za spodbujanje zdrave dolgoživosti. "
Študija temelji na prejšnjih študijah prof. Petterssona o tem, kako lahko presaditev črevesnih mikrobov iz zdravih miši obnovi rast in delovanje mišic pri miših brez kalčkov z mišično atrofijo, kar je izguba skeletne mišične mase.
Puščajo črevesje in vesoljski let - mehanizem je bil razkrit
Podeželska in mestna mikrobiota se od mladosti razlikujeta,
Črevesni mikrobiom, povezan z vedenjskimi težavami pri otrocih
Skupna genetska varianta pojasnjuje, zakaj imunoterapija pri Crohnovi bolezni pogosto ne uspe
Ustna voda vpliva na učinke vadbe
Mikrobiom semenčic, odkrit s sekvenciranjem RNA
Mikrobiom penisa je rezervoar za bakterije, povezane z bakterijsko vaginozo
Med spolno prenosljivimi okužbami (SPI), bakterijska vaginoza prizadene več kot 20 odstotkov žensk po vsem svetu. Stanje izhaja iz širjenja določenih bakterij v nožnici. Prejšnje študije so pokazale
Probiotiki lahko nudijo terapevtske koristi za biopolarne bolnike
Študija iz baltimorskega zdravstvenega sistema Sheppard Pratt je pokazala, da lahko probiotiki služijo kot potencialni terapevtski pristop k bipolarni motnji in drugim psihiatričnim stanjem.
Kaj nam lahko starodavni iztrebki povedo o razvoju človeškega črevesnega mikrobioma?
Podatki o starodavni mikrobioti predstavljajo bistven vir za proučevanje evolucije bakterij in raziskovanje biološkega širjenja kroničnih bolezni skozi zgodovino. Mednarodna skupina raziskovalcev je