A bél mikrobiota, a jobb étrend-gyógyszerek kulcsa
Patrick Veiga, Julien Tap és Muriel Derrien *
Danone Nutricia Research, Avenue de la Vauve, 91120 Palaiseau, Franciaország
A modern élet a bél mikrobiotájának változásával jár, amely feltételezhető, hogy részt vesz a krónikus (nem fertőző) betegségek kialakulásában. Bár a tudományos közösség egyre nagyobb erőfeszítéseket tesz a mikrobiotát megcélzó vagy beteg betegeknél helyreállító terápiák megtervezésére, hiányoznak olyan megközelítések, amelyek megakadályozzák az emberek és mikrobiotájuk közötti szimbiózis megzavarását. Ebben az áttekintésben megvitatjuk, hogy az új technológiák, eszközök és modellek hogyan segítik az élelmiszerekből származó mikrobiális metabolitok, az egyénre szabott étrendi ajánlások lehetséges célpontjainak azonosítását, az étrend, a genetika, az életmód és a bél mikrobiota adatainak integrálását.
A modern élet a bél mikrobiális közösségének változásával jár, amelyről feltételezik, hogy részt vesz a nem fertőző krónikus betegségek megjelenésében. Míg a tudományos közösség egyre nagyobb erőfeszítéseket tesz a mikrobiotát célzó terápiák megtervezésére a beteg betegek mikrobiotájának helyreállítására, hiányoznak olyan megközelítések, amelyek megakadályozzák az emberi és mikrobiális szimbiontusai közötti szimbiózis megzavarását. Ebben az áttekintésben megvitatjuk, hogy az új technológiák, eszközök és modellek hogyan járulnak hozzá az étrendből származó, egészségre vonatkozó mikrobiális metabolitok, az étrendi ajánlások lehetséges célpontjainak az egyének fiziológiájához, étrendjéhez, genetikájához, életmódjához és a bél mikrobiotájához igazodva.
A nyugati életmód elfogadását a bél mikrobiotájának változása kíséri, amely krónikus betegségek megjelenésével jár [34, 35] (→).
(→) Lásd O. Rahmouni szintéziseit et al., és R. Burcelin et al., e szám 968. és 952. oldala
Az elmúlt évtizedben nagy lelkesedés mutatkozott a beteg egyének mikrobiotáját megcélzó terápiák kifejlesztése iránt. Mindazonáltal még mindig hiányoznak olyan megelőző megoldások, amelyek elősegítik a gazda-mikroba szimbiózis fenntartását a modern élet tényezőivel való megbirkózás érdekében.
Ebben az áttekintésben az étrendnek a mikroba-gazda szimbiózis evolúciójában betöltött kulcsszerepét vitatjuk meg, keresztül különösen annak hatása a bioaktív molekulák termelésére. Bemutatjuk azokat a legújabb eredményeket is, amelyek alátámasztják azt az elképzelést, hogy az étrend személyre szabása az egyéni genotípus és mikrobiota alapján ígéretes tudományos lehetőség és kihívás.
Étrendi változások az emberi evolúció során
Az ember evolúcióját életmódjának időszakos változásai kísérték, amelyek tükröződnek étkezési szokásaiban. A paleolit időszakban az emberek nomád vadászó-gyűjtögetők voltak, akik szezonálisan függő ételekhez jutottak. Kr. E. 10 000-től (újkőkorszak) az emberek letelepedni kezdtek, új életmódot folytattak, amely a mezőgazdaságon és a terelésen alapult. Új élelmiszerek, például gabonafélék és tejtermékek jelentek meg, és a népsűrűség hirtelen megnőtt [1]. Az emberi táplálkozási szokások drasztikus változása kevesebb, mint 200 évvel ezelőtt az ipari forradalommal járt, amely a finomított termékek fogyasztásának kezdetét jelentette, eltávolodva a helyben előállított szezonális ételektől. A nyugatiasodott országok modern étrendjét tehát az állati eredetű, cukorokban és zsírokban gazdag termékek magas fogyasztása, a tartósítószerek használata, valamint a növényi eredetű élelmiszerek, például gyümölcsök, zöldségek, zöldségek és teljes kiőrlésű gabonafélék alacsonyabb fogyasztása jellemzi [ 1].
Sok friss tanulmány feltárta a nyugatiasodás hatását a bél mikrobiotájára a vidéki emberi populációkban, akiknek még nem kellett nyugati életmódot folytatniuk, Afrikában, Dél-Amerikában és Ázsiában. Ezek a tanulmányok arra tanítottak minket, hogy ezen populációk mikrobiotája a mikrobiális sokféleség szempontjából „gazdagabb”, mint a nyugati populációké. Ezeket a megfigyeléseket kísérleti úton modellezték fogságban lévő egereken és majmokon, és összekapcsolták az étrendet alkotó étkezési rostok mennyiségével és sokféleségével [2, 3]. Afrika vidékén az emberek napi 120 g rostot fogyaszthatnak, míg a nyugati országokban az átlagfogyasztás átlagosan 15 g naponta [4]. A mikrobiális sokféleségnek ez a kimerülése a nyugati populációkban együtt jár de facto a felesleges mikrobiális funkciók elvesztése. Ez veszélyezteti az ökoszisztéma azon képességét, hogy helyreálljon külső károsító tényezők (más néven "ellenálló képesség"), például antibiotikumok és stressz hatásának kitéve.
A mikrobiota rostfogyasztásának csökkenésének másik következménye a rövid láncú zsírsavak (acetát, propionát, butirát) termelésének csökkenése, amelyek segítenek gátolni az Enterobacteriaceae baktériumcsalád növekedését, amely számos opportunista patogén baktériumból áll. [5].
A mikrobiota, az élelmiszerekből származó molekulák bioaktivátora
Ma már elfogadott, hogy a bél mikrobiota által termelt molekulák számtalan kölcsönhatásba lépnek az anyagcsere egészségével vagy a gazda immun- vagy idegrendszerével [34, 36] (→).
(→) Lásd R. Burcelin szintézisei et al., valamint V. Gaboriau-Routhiau és N. Cerf-Bensussan, e szám 952. és 961. oldala
Ezen prekurzorok közül sokat táplálék biztosít. Ez a helyzet a triptofán, a polifenolok, a rostok, a glutamát, a karnitin, a kolin esetében [6]. Az e molekulák termeléséért felelős anyagcsere útvonalak azonosítása lehetővé teszi az ételek, amelyek a prebiotikus összetevők forrásai, és a fermentált élelmiszerek azonosítását, amelyek probiotikus potenciállal rendelkező törzsekben gazdagodnak, lehetővé téve a funkcionális hiányosságok orvoslását. a bél mikrobiota. Így H. Sokol és munkatársai kimutatták, hogy a Lactobacillus, képes a triptofánból indolszármazékokat előállítani, csökkentette a bélgyulladást, amelyet az endogén mikrobiota termelésének hiánya okoz [7, 37] (→).