Parasti ēdieni maina zarnu baktērijas, ietekmējot vīrusus
Pētnieku grupa soli tuvināja ideju par pārtiku kā zālēm. Viņi ir identificējuši dažus parastos pārtikas produktus, kas maina mūsu mikrobiomu.
Mūsdienu zinātnē pārtikas un zarnu baktērijas ir divas tēmas, kas garantē interesi un diskusijas. Abi, protams, ir savstarpēji saistīti, un jauns pētījums koncentrējas uz dažiem šo attiecību smalkumiem.
Zarnu baktēriju veselīgas populācijas trūkums apdraud mūsu veselību; tas pats attiecas uz gadījumiem, kad mēs neēdam veselīgu uzturu. Tomēr zinātnieki pilnībā neizprot konkrētu pārtikas produktu precīzu ietekmi uz zarnu baktērijām.
Šī zināšanu nepilnība daļēji ir saistīta ar neticamo mikrobiomas sarežģītību. Viens no faktoriem, kas duļķo ūdeni, ir bakteriofāgi jeb īsi fāgi.
Fāgs
Fāgi ir vīrusi, kas uzbrūk tikai baktērijām. Zarnās šie vīrusi pārsniedz galvu reibinošās daudzās zarnu baktērijas.
Katrs fāgs uzbrūk tikai noteiktam baktēriju tipam, kas nozīmē, ka tas var ietekmēt zarnu baktēriju līmeni. Fāgu dzīvošanai nepieciešamas baktērijas, tādēļ, ja baktēriju nav, fāgi nevar izdzīvot.
Tas nozīmē, ka visi pārtikas produkti, kas ietekmē fāgus, var ietekmēt zarnu baktērijas un otrādi. Piemēram, ja palielinās viena veida fāgu populācija, to patērētās baktērijas samazināsies, iespējams, radot vietu citas baktēriju sugas pavairošanai.
Tādā veidā vīrusi var ietekmēt kopējo mikrobiomu - apgriežot vienu sugu, tie nodrošina vietu citu sugu aizpildīšanai.
Pāreja no prāgas
Lielākā daļa fāgu zarnās atrodas miera stāvoklī - to DNS ir integrēts baktēriju genomā. Šajā formā tos sauc par prāgiem.
Zinātnieki ir identificējuši dažus savienojumus, kas izraisa pragāžu atgriešanos aktīvajā formā. Kad tas notiek, simtiem jaunu fāgu izplūst no baktēriju šūnas, nogalinot saimnieku un uzbrūkot citām baktērijām; šie savienojumi ietver sojas mērci, nikotīnu un dažas antibiotikas, piemēram, ciprofloksacīnu. Līdz šim fāgu veicinošo savienojumu saraksts ir salīdzinoši īss.
Ir svarīgi atklāt, kuras ķīmiskās vielas veicina fāga darbību. Tā kā fāgi uzbrūk un iznīcina baktērijas, ja mēs saprotam, kā ar tām manipulēt, tie varētu darboties kā spēcīgas, dabiskas antibiotikas.
Nesenā pētījumā tika paredzēts paplašināt to savienojumu sarakstu, kas izraisa fāga aktivitāti. Zinātnieki no Sandjego Valsts universitātes, Kalifornijā, savus secinājumus publicēja žurnālā Zarnu mikrobi. Viņi cer, ka viņu rezultāti iepazīstinās ar "iespēju lietot diētu, lai tīši ainādētu cilvēka zarnu mikrobiomu, izmantojot prophage indukciju".
"Mēs faktiski varētu novērst noteiktus apstākļus, pielāgojot patērētos pārtikas produktus, kas ietekmēs mikrobu daudzveidību, kas savukārt ietekmēs veselību un slimības."
Zinātniskais līdzstrādnieks Lenss Bolings
Lai izpētītu, pētnieki izvēlējās plašu savienojumu klāstu, kas varētu ietekmēt fāga aktivitāti. Viņi izvēlējās virkni baktēriju no divām zarnām, kas ir izplatītas zarnās: Bacteroidetes un Firmicutes. Tie ietvēra gan labvēlīgus, gan patogēnus baktēriju celmus.
Sākot no 117 pārtikas savienojumiem, viņi sašaurināja meklēšanu līdz tikai 28. Pētnieki novēroja baktēriju augšanu katra konkrētā savienojuma klātbūtnē; viņi arī novēroja tā augšanu bez savienojuma kā kontroles. Pēc tam viņi izmantoja plūsmas citometriju - procesu, kas ir pietiekami jutīgs, lai atklātu neiedomājami mazas vīrusa daļiņas.
Kuri pārtikas produkti ietekmē fāgus?
No 28 kandidātiem 11 savienojumi radīja vīrusu daļiņu līmeni ar ātrumu, kas pārsniedz kontroles līmeni, kas nozīmē, ka tie ietekmēja fāga aktivitāti.
Daži no nozīmīgākajiem fāga palielinājumiem notika krustnagliņas, propolisa (bišu ražots savienojums), uva ursi (pazīstams arī kā kinnikinnick vai bearberry) un aspartāma klātbūtnē.
Visspēcīgākais propagejas ierosinātājs bija stēvija, kas ir augu izcelsmes cukura aizstājējs. Ar dažām baktēriju celmu sugām stēvija vīrusa daļiņu skaitu palielināja par vairāk nekā 400%.
Un otrādi, daži pārtikas produkti samazināja vīrusu daļiņu skaitu; jo īpaši tie ietvēra rabarberu, fernet (itāļu dzēriena veidu), kafiju un oregano.
Lai sarežģītu situāciju, daži savienojumi pastiprināja fāgu aktivitāti, kas saistīta ar dažām baktērijām, bet samazināja fāgu aktivitāti, kas saistīta ar citām; šie savienojumi ietver zobu pastu, greipfrūtu sēklu ekstraktu un granātābolu.
Pēc autoru domām, viens no spēcīgākajiem antibakteriālajiem ēdieniem bija karstā tabasko mērce, kas “samazināja visu trīs [kuņģa-zarnu trakta] sugu augšanu, izņemot oportūnistisko patogēnu. P. aeruginosa, vidēji par 92%. ”
Tabasco satur etiķi, bet, pārbaudot tikai etiķi, tas tikai samazināja baktēriju augšanu par 71%. Viņi uzskata, ka kapsaicīns - pikantais savienojums čilī - var izskaidrot papildu antibakteriālās iespējas. Tomēr eksperimentos ar tabasko vīrusa daļiņas netika atrastas, tāpēc maz ticams, ka tajā iesaistīsies fāgi.
Nākotne
Šie atklājumi ir svarīgi. Tagad zinātnieki zina, ka mikrobiome var ietekmēt mūsu fizisko un garīgo veselību; tas var arī izraisīt iekaisumu un palielināt vēža risku. Ja zinātnieki var noteikt, kā īpašos veidos mainīt mikrobiomu, viņi teorētiski var novērst vai samazināt šos riskus.
Kā paskaidro viens no autoriem, Forest Rohwer, "Spēja nogalināt noteiktas baktērijas, neietekmējot citas, padara šos savienojumus ļoti interesantus."
Jaunais savienojumu saraksts, protams, nebūt nav pilnīgs, kā saka Rohvers: "Iespējams, ka ir tūkstošiem savienojumu, kas būtu noderīgi nevēlamu baktēriju iznīcināšanai."
Autori cer, ka zinātnieki turpinās darboties šajā virzienā. Viņi arī paskaidro, ka zinātniekiem būs jāmēģina noskaidrot molekulārie mehānismi, kas fāgu pārslēdz no neaktivitātes uz aktivitāti.
