Μελέτη του Κέντρου Έρευνας για τις Λοιμώξεις – Helmholtz (ΗΖΙ), υπό την επιστημονική καθοδήγηση του καθηγητή Till Strowig του Γερμανικού Κέντρου Έρευνας για τις Λοιμώξεις (DZIF), δείχνει ότι η επίδραση των φυτικών υδατανθράκων στο βακτήριο Segatella copri εξαρτάται και από τα υπόλοιπα βακτήρια που κατοικούν ήδη στο έντερο.
Γιατί διαφέρει το μικροβίωμα του εντέρου μεταξύ ανθρώπων που ζουν σε βιομηχανοποιημένες και μη βιομηχανοποιημένες περιοχές;
Μια νέα μελέτη ερευνητικής ομάδας υπό τον καθηγητή Till Strowig, επιστήμονα του DZIF στο HZI, σε συνεργασία με το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας (EMBL), το Πανεπιστήμιο του Τρέντο στην Ιταλία και το Πανεπιστήμιο του Τύμπινγκεν, δείχνει ότι η διατροφή από μόνη της δεν αρκεί για να εξηγήσει αυτές τις διαφορές.
Οι ερευνητές δημιούργησαν τεχνητές κοινότητες βακτηρίων του εντέρου και εξέτασαν την επίδραση μιας μεγάλης ποικιλίας συστατικών της διατροφής.
Διαπίστωσαν ότι οι φυτικές ίνες μπορούν να μετατοπίσουν την ισορροπία υπέρ του βακτηρίου Segatella copri, το οποίο συναντάται συχνότερα σε πληθυσμούς μη βιομηχανοποιημένων περιοχών. Ωστόσο, η επίδραση αυτή εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από το ποια άλλα βακτήρια συνυπάρχουν στο μικροβίωμα.
Η σύνθεση του μικροβιώματος δεν καθορίζεται, επομένως, μόνο από το τι τρώμε. Οι ήδη υπάρχοντες μικροοργανισμοί και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους φαίνεται να διαδραματίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο.
Οι επιστήμονες επικεντρώθηκαν ιδιαίτερα σε δύο μεγάλες ομάδες βακτηρίων: τα Bacteroidaceae, που συναντώνται συχνότερα σε πληθυσμούς βιομηχανοποιημένων κοινωνιών, και τα Prevotellaceae, στα οποία ανήκει και το Segatella copri.
Αρχικά, οι ερευνητές δημιούργησαν μια καθορισμένη κοινότητα αποτελούμενη από 21 ανθρώπινα εντερικά βακτήρια. Στη συνέχεια εξέτασαν 94 διαφορετικά διατροφικά συστατικά, κυρίως σύνθετους υδατάνθρακες και βιταμίνες. Περισσότερα από τα μισά συστατικά που δοκιμάστηκαν ενίσχυσαν την ανάπτυξη του S. copri.
Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στο αραβινάνιο (arabinan), έναν υδατάνθρακα που βρίσκεται στα κυτταρικά τοιχώματα των φυτών. Το S. copri, αλλά και άλλα βακτήρια της οικογένειας Bacteroidaceae, μπορούν να αξιοποιήσουν άμεσα το αραβινάνιο. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η παρουσία του συγκεκριμένου υδατάνθρακα από μόνη της δεν αρκούσε για να επικρατήσει το S. copri.
Όταν οι ερευνητές συνδύασαν μόνο το S. copri με βακτήρια της οικογένειας Bacteroidaceae, το S. copri δεν επικράτησε παρά την παρουσία αραβινάνιου. Η εικόνα άλλαξε όταν προστέθηκε στο σύστημα το Escherichia coli.
Τότε ο ανταγωνισμός μετατοπίστηκε υπέρ του S. copri. Παρόμοια υποστηρικτική δράση παρατηρήθηκε, υπό ορισμένες συνθήκες, και με άλλα βακτήρια της οικογένειας Enterobacteriaceae, όπως τα Klebsiella και Salmonella.
Ιδιαίτερα ενδιαφέρον είναι ότι ακόμη και στελέχη του E. coli που δεν μπορούσαν να μεταβολίσουν τα απλά σάκχαρα τα οποία παράγονται κατά τη διάσπαση του αραβινάνιου ενίσχυαν την ανάπτυξη του S. copri.
Αυτό οδηγεί τους ερευνητές στην υπόθεση ότι τα σάκχαρα μπορεί να λειτουργούν ως μόρια σηματοδότησης, και όχι απλώς ως θρεπτική πηγή για το E. coli. Ο ακριβής μοριακός μηχανισμός, ωστόσο, παραμένει άγνωστος.
Για να εξετάσουν αν τα ευρήματα του εργαστηρίου αντανακλούν και όσα συμβαίνουν στον ανθρώπινο οργανισμό, οι ερευνητές του HZI συνεργάστηκαν με επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Τρέντο και ανέλυσαν δημόσια διαθέσιμα δεδομένα μικροβιώματος από περίπου 1.000 υγιείς ενήλικες.
Όπως αναμενόταν, το S. copri και τα βακτήρια της οικογένειας Enterobacteriaceae ήταν συχνότερα και παρουσίαζαν μεγαλύτερη ποικιλότητα στους πληθυσμούς μη βιομηχανοποιημένων περιοχών. Επιπλέον, μέσα σε αυτή την ομάδα πληθυσμών, η παρουσία μεγαλύτερου αριθμού διαφορετικών ειδών Enterobacteriaceae συσχετιζόταν με υψηλότερη αναλογία S. copri.
Το εύρημα αυτό αποτελεί ένδειξη ότι η υποστηρικτική επίδραση των Enterobacteriaceae στην ανάπτυξη του S. copri ενδέχεται να μην περιορίζεται στις εργαστηριακές συνθήκες, αλλά να εμφανίζεται και στο ανθρώπινο έντερο.
“Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η επίδραση ενός διατροφικού συστατικού δεν θα πρέπει να εξετάζεται ανεξάρτητα από την υπάρχουσα βακτηριακή κοινότητα”, επισημαίνει ο επικεφαλής της μελέτης, Till Strowig.
Τα ευρήματα θέτουν υπό αμφισβήτηση την απλοποιημένη αντίληψη ότι η κατανάλωση περισσότερων φυτικών ινών οδηγεί πάντοτε με τον ίδιο τρόπο στην αύξηση συγκεκριμένων βακτηρίων του εντέρου. Η ίδια φυτική ίνα μπορεί να έχει διαφορετική επίδραση, ανάλογα με τη σύνθεση του μικροβιώματος κάθε ανθρώπου.
Το αν αυτή η γνώση μπορεί στο μέλλον να αξιοποιηθεί για την ανάπτυξη εξατομικευμένων διατροφικών παρεμβάσεων ή θεραπειών που στοχεύουν το μικροβίωμα παραμένει αντικείμενο περαιτέρω έρευνας.
Πηγές:
Γερμανικό Κέντρο Ερευνας Λοιμώξεων
Προσθέστε το iatronet.gr στο Discover
Ειδήσεις υγείας σήμερα
Η ΔΕΠΥ συνδέεται με τετραπλάσιο κίνδυνο μελλοντικής γνωστικής εξασθένησης
Οι καλύτεροι σπόροι και καρποί για ω-3
ΙΣΑ: Διαβιβάζει στην Εθνική Αρχή Διαφάνειας καταγγελίες για αδόκιμες θεραπείες και ιατρικές πρακτικές
