Specifieke vezels, bekend als prebiotica, kunnen de slaap verbeteren en de stressbestendigheid vergroten door darmbacteriën en de krachtige biologisch actieve moleculen te beïnvloeden, of metabolieten, zij produceren, nieuwe University of Colorado Boulder-onderzoek toont.
Het onderzoek zou uiteindelijk kunnen leiden tot nieuwe benaderingen voor de behandeling van slaapproblemen, die 70 miljoen Amerikanen treffen.
"Het grootste voordeel hier is dat dit type vezels er niet alleen is om de ontlasting op te vullen en door het spijsverteringsstelsel te gaan, " zei Robert Thompson, een postdoctoraal onderzoeker bij de afdeling Integratieve Fysiologie en hoofdauteur van de studie, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten . "Het voedt de insecten die in onze darm leven en creëert een symbiotische relatie met ons die krachtige effecten heeft op onze hersenen en ons gedrag."
De meeste mensen zijn bekend met probiotica, vriendelijke bacteriën die aanwezig zijn in gefermenteerd voedsel zoals yoghurt en zuurkool. Recenter, wetenschappers hebben interesse getoond in prebiotica - voedingsverbindingen die mensen niet kunnen verteren, maar dienen als voeding voor ons microbioom, of de biljoenen bacteriën die in ons leven. Hoewel niet alle vezels prebiotica zijn, veel vezelrijk voedsel zoals prei, artisjokken, uien en bepaalde volle granen zijn er rijk aan.
Voor de studie, de onderzoekers begonnen mannelijke adolescente ratten op standaardvoer of voer doordrenkt met prebiotica en volgden een reeks fysiologische maatregelen voor en nadat de ratten gestrest waren.
Zoals gemeld in de eerdere studie van de onderzoekers, degenen die het prebiotische dieet volgden, brachten meer tijd door in herstellende niet-snelle oogbeweging (NREM) slaap. Na spanning, ze brachten ook meer tijd door in de REM-slaap (rapid-eye-movement), waarvan wordt aangenomen dat het van cruciaal belang is voor het herstel van stress.
Terwijl ratten die standaardvoer aten een ongezonde afvlakking van de natuurlijke temperatuurschommelingen van het lichaam zagen en een daling van de gezonde diversiteit van hun darmmicrobioom na stress, die gevoed met prebiotica werden gebufferd van deze effecten.
De nieuwe studie werpt licht op hoe prebiotica stress kunnen helpen verminderen.
We weten dat deze combinatie van voedingsvezels stressbestendigheid en een goede nachtrust bevordert en het darmmicrobioom beschermt tegen verstoring. Met deze nieuwe studie we wilden proberen het signaal te identificeren."
Monika Fleshner, directeur van het Laboratorium voor Stressfysiologie, senior auteur en hoogleraar integratieve fysiologie
Met behulp van een technologie genaamd massaspectrometrie om de fecale monsters van de ratten te analyseren, de onderzoekers maten metabolieten, of bioactieve kleine moleculen die door bacteriën worden geproduceerd als voedsel wordt afgebroken.
Ze ontdekten dat ratten op het prebiotische dieet een substantieel ander "metaboloom" hadden, of samenstelling van metabolieten. Die van hen was hoger in tientallen, inclusief vetzuren, suikers en steroïden die, via darm-hersen signaalroutes, gedrag beïnvloeden. Het metaboloom van de ratten zag er ook anders uit na stress.
Bijvoorbeeld, de ratten op het standaardvoerdieet zagen dramatische pieken in allopregnanolone-precursor en ketonsteroïden, mogelijk slaapverstorende metabolieten, terwijl die op het prebiotische dieet zo'n piek niet zagen.
"Onze resultaten onthullen nieuwe signalen die afkomstig zijn van darmmicroben die stressfysiologie en slaap kunnen moduleren, ' zei Fleshner.
Hoewel prebiotische voedingsvezels zeker gezond zijn, het is onzeker of alleen het inladen van voedsel dat rijk is aan de slaap de slaap kan bevorderen. De ratten kregen zeer hoge doses van vier specifieke prebiotica, waaronder:galacto-oligosachariden, die aanwezig zijn in linzen en kool; polydextrose (PDX) een door de FDA goedgekeurd voedingsadditief dat vaak als zoetstof wordt gebruikt; lactoferrine, gevonden in moedermelk; en melkvet bolvormig eiwit, rijk aan zuivelproducten.
"Je zou waarschijnlijk heel veel linzen en kool moeten eten om enig effect te zien, ' zei Thompson.
Prebiotische supplementen zijn al in overvloed aanwezig in de schappen van natuurvoedingswinkels. Maar Fleshner zei dat het te vroeg is om te zeggen of een supplement of medicijn dat dergelijke verbindingen bevat veilig en effectief is voor iedereen. Afhankelijk van wat hun microbiële samenstelling is, verschillende mensen kunnen anders reageren.
"Dit zijn krachtige moleculen met echte neuroactieve effecten en mensen moeten voorzichtig zijn, " ze zei.
Menselijke studies zijn al in de maak bij CU Boulder.
uiteindelijk, Fleshner gelooft dat wat ze in haar lab leren, kan leiden tot een nieuwe klasse van opties voor mensen die niet kunnen slapen maar niet graag verdovende middelen gebruiken.
"Gewapend met deze informatie, kunnen we misschien een gerichte therapie ontwikkelen die de moleculen versterkt die bufferen tegen stress en de moleculen aanstampt die de slaap lijken te verstoren, "zei ze. "Het is opwindend om over na te denken."
Een fysieke en genetische kaart van Cannabis sativa maken
Wetenschapper bewijst rol van microbioom bij obesitas
Studie koppelt consumptie van gefermenteerde groenten aan lage COVID-19-sterfte
Hoe helpen gastheerfactoren zoals het longmicrobioom bij SARS-CoV‐2-infectie?
Wat u eet, kan de manier veranderen waarop antibiotica uw darmen beïnvloeden
Wetenschappers ontwikkelen een aanpak om te vaccineren tegen darmontsteking
Lekkende darm en microbiële dysbiose kunnen bijdragen aan cytokinestorm in ernstig zieke COVID-19-gevallen
Nu de wereld de grimmige mijlpaal van drie miljoen doden door de ziekte van COVID-19 nadert, een nieuwe preprint research paper geplaatst op de bioRxiv * server toont aan dat de aanwezigheid van dar
Strategische voorbereiding van de pediatrische gezondheidszorg voor de tweede golf van de COVID-19-pandemie
Hoewel de COVID-19-pandemie tot nu toe een relatief lage impact heeft gehad op de pediatrische populatie, gevreesd wordt dat de tweede golf, die in veel delen van de wereld al aan de gang is, kan zijn
Onderzoekers gebruiken faagtherapie om alcoholische leverziekte met succes te behandelen
Voor de eerste keer, onderzoekers hebben met succes bacteriofaag (faag) therapie gebruikt om alcoholgerelateerde leverziekte in een diermodel te elimineren. Afbeelding tegoed:Christoph Burg