Užitočné črevné mikróby metabolizujú stravu s vysokým obsahom vlákniny na zlepšenie zdravia srdca v myšacom modeli

Diéty bohaté na vlákninu sú už dlho spojené s radom pozitívnych výsledkov, medzi nimi zdravé srdcia a tepny chránené pred spustošením aterosklerózy, akumulácia tukových plakov spojená s infarktom a mŕtvicou.

Zistenie, ako vláknina, ktorú jeme, dokáže chrániť naše srdce, však bolo náročné.

Jedna stopa pochádza z revolúcie v porozumení účinku rozmanitej mikrobiálnej komunity, ktorá osídľuje naše črevá, na naše zdravie. Náš mikrobióm nám pomáha spracovávať potraviny, najmä vláknina. Možno tieto prospešné mikróby nejakým spôsobom zmenili nestráviteľné časti rastlín na zdravie srdca. Spojenie však bolo neisté.

Na podporu mikrobiálneho prepojenia medzi vláknom a zdravím srdca, Vedci z University of Wisconsin-Madison identifikovali konkrétnu mastnú kyselinu ako mechanizmus, ktorý stojí za určitými ochrannými účinkami diéty s vysokým obsahom vlákniny v myšom modeli. Známy ako butyrát, túto mastnú kyselinu produkujú niektoré baktérie v čreve pri trávení rastlinných vlákien.

Vedci ukázali, že myši, v ktorých sa nachádzala baktéria Roseburia produkujúca butyrát a ktoré tiež jedli diétu s vysokým obsahom vlákniny, trpeli menšou aterosklerózou a mali menší zápal v porovnaní s myšami bez baktérií. Myši, ktoré hostili Roseburiu, ale ktoré jedli diétu s nízkym obsahom vlákniny, neboli chránené, pretože bez vlákniny produkovali baktérie málo butyrátu.

Myši kŕmené samotným butyrátom s pomalým uvoľňovaním boli tiež chránené pred aterosklerózou, ukazujúci na molekulu ako na kľúčový arbiter spojenia vlákno-srdce.

Štúdia bola nedávno publikovaná v časopise Mikrobiológia prírody profesor bakteriológie UW-Madison Federico Rey a postdoktorandský výskumník Kazuyuki Kasahara so spolupracovníkmi Wisconsinského inštitútu pre objav, Kalifornská univerzita, Los Angeles a univerzita v Göteborgu vo Švédsku.

„Ateroskleróza bola historicky považovaná za chorobu metabolizmu lipidov, “hovorí Rey, poznamenávajúc, že ​​kontrola choroby sa zvyčajne zameriava na zníženie hladín cholesterolu a iných tukov v krvi. „Ale za posledných niekoľko desaťročí bolo zrevidované, aby sa považovalo za chronické zápalové ochorenie. “

Kľúčom k zníženiu aterosklerózy teda môže byť zníženie celkového zápalu, hlavne v krvnom obehu. Zníženie zápalu čiastočne závisí od silnej črevnej bariéry.

„Jednou z dôležitých funkcií čriev je udržať naše priateľské baktérie na diaľku, “hovorí Kasahara.

Keď sa zápalové molekuly odlomia prospešných baktérií a pijavíc von z čreva a do krvného obehu, môžu vyvolať rozsiahly zápal. Aby sa tieto molekuly udržali na uzde, zdravé črevné bunky si navzájom vytvárajú silné väzby, vytvorenie neporušenej bariéry. Ale táto pripútanosť sa dá zlomiť.

„Keď sa táto príloha uvoľní, črevo sa stáva netesnejším, “hovorí Rey. Netesné vnútornosti vedú k ďalšiemu zápalu.

Na štúdium účinku butyrátu na črevo a aterosklerózu, Kasahara kolonizovala myši bez zárodkov so špecifickými komunitami baktérií, buď s, alebo bez Roseburie produkujúcej butyrát. Tieto myši boli potom kŕmené diétami buď bohatými alebo bez vlákniny, ktorý Roseburia spracováva na butyrát.

Vedci zistili, že myši, ktoré sú hostiteľmi Roseburie, majú nižšie hladiny niekoľkých markerov zápalu a znížený rozsah aterosklerózy-ale iba vtedy, ak jedia stravu s vysokým obsahom vlákniny. Bez vlákniny, Hladiny roseburie klesli a myši neboli chránené pred aterosklerózou. Vedci použili myši geneticky citlivé na aterosklerózu, pretože u myší sa choroba prirodzene nevyvíja.

Aby sme zistili, či je butyrát skutočnou príčinou ochranných účinkov Roseburie, Kasahara kŕmila mastnou kyselinou myši bez baktérií produkujúcich butyrát. Pretože čistý butyrát by rýchlo absorbovali bunky v hornom čreve, Kasahara kŕmila myši verziou s pomalým uvoľňovaním, vďaka ktorej bola nedotknutá v dolných črevách.

Butyrát s pomalým uvoľňovaním znížil rozsah tukových plakov asi o tretinu, a znížil ďalšie ukazovatele zápalu a aterosklerózy, čo naznačuje, že mastné kyseliny tvorili hlavnú zložku účinkov Roseburie proti ateroskleróze.

Predchádzajúca práca naznačovala, že ľudia s kardiovaskulárnymi chorobami majú nižšie hladiny ružiceburie a iných baktérií produkujúcich butyrát. Nová štúdia je jednou z prvých, ktorá identifikovala jasnú príčinu predtým záhadného prepojenia medzi potravinovou vlákninou, mikrobiómy a zdravie. Avšak, vedci varujú, že výsledky neukazujú na butyrát ako nový, jednoduchý doplnok pre zdravie srdca - vláknina z celých potravín sa stále javí ako ideálny spôsob podpory zdravého čreva.

Najmenej, to si Rey odniesol z rokov skúmania účinkov vlákniny na zdravie.

„Moja žena mi dáva zabrať, pretože každý chlieb, ktorý si kúpim, je naklíčený, vysoký obsah vlákniny, celé zrniečka, “hovorí.„ A ja jem ráno ovsené vločky. “

• Štúdia zisťuje, prečo obezita podporuje rast rakoviny a pomáha imunoterapii zabíjať nádory
• Transplantácia fekálnej mikrobioty účinná proti kolitíde spojenej s ICI