Běžné potraviny mění střevní bakterie ovlivňováním virů
Skupina vědců posunula myšlenku potravin jako léků o krok blíž. Identifikovali určité běžné potraviny, které mění náš mikrobiom.
V dnešní vědě jsou potraviny a střevní bakterie dvě témata, která zaručeně podporují zájem a debatu. Oba jsou samozřejmě vzájemně propojeny a nová studie se zaměřuje na některé jemnosti tohoto vztahu.
Nedostatek zdravé populace střevních bakterií ohrožuje naše zdraví; totéž platí, když nejíme zdravě. Vědci však zcela nerozumí přesnému dopadu konkrétních potravin na střevní bakterie.
Tento rozdíl ve znalostech je částečně způsoben neuvěřitelnou složitostí mikrobiomu. Jedním z faktorů, který kalí vodu, jsou bakteriofágy nebo zkráceně fágy.
Fág
Fágy jsou viry, které útočí pouze na bakterie. Ve střevě převyšují tyto viry závratně četné střevní bakterie.
Každý fág napadá pouze určitý typ bakterie, což znamená, že může ovlivnit hladinu střevních bakterií. Fágy potřebují k životu bakterie, takže pokud bakterie chybí, fágy nemohou přežít.
To znamená, že jakékoli potraviny, které ovlivňují fágy, mohou ovlivnit střevní bakterie a naopak. Například pokud se zvýší populace jednoho typu fága, bakterie, které konzumují, se zmenší, což potenciálně vytvoří prostor pro množení jiného druhu bakterií.
Tímto způsobem mohou viry ovlivnit celkový mikrobiom - prořezáváním jednoho druhu poskytují prostor pro vyplnění dalších druhů.
Přechod z proroka
Většina fágů ve střevě je přítomna v klidové formě - jejich DNA je integrována do genomu bakterie. V této podobě se jim říká proroci.
Vědci identifikovali určité sloučeniny, které spouštějí proroky k návratu do aktivní formy. Když k tomu dojde, stovky nových fágů vybuchnou z bakteriální buňky, zabijí hostitele a zaútočí na další bakterie; tyto sloučeniny zahrnují sójovou omáčku, nikotin a některá antibiotika, jako je ciprofloxacin. K dnešnímu dni je seznam sloučenin podporujících fágy relativně krátký.
Je nezbytné odhalit, které chemické látky aktivují fágy. Protože fágy napadají a zabíjejí bakterie, pokud rozumíme tomu, jak s nimi manipulovat, mohou fungovat jako silná přírodní antibiotika.
Nedávná studie si kladla za cíl rozšířit seznam sloučenin, které indukují fágovou aktivitu. Vědci ze San Diego State University v Kalifornii zveřejnili svá zjištění v časopise Střevní mikroby. Doufají, že jejich výsledky představí „možnost použití stravy k záměrnému zasazení lidského střevního mikrobiomu prostřednictvím indukce proroka.“
"Mohli bychom se skutečně vypořádat s určitými podmínkami úpravou potravin, které konzumujeme, které ovlivní mikrobiální rozmanitost, což zase ovlivní zdraví a nemoci."
Výzkumný pracovník Lance Boling
K prozkoumání vědci vybrali širokou škálu sloučenin, které by mohly ovlivnit fágovou aktivitu. Vybrali řadu bakterií ze dvou kmenů, které jsou běžné ve střevech: Bacteroidetes a Firmicutes. Zahrnovaly jak prospěšné, tak patogenní kmeny bakterií.
Ze 117 potravinových sloučenin zúžili své hledání na pouhých 28. Vědci pozorovali růst bakterií v přítomnosti každé konkrétní sloučeniny; také pozorovali jeho růst bez sloučeniny jako kontroly. Dále použili průtokovou cytometrii, proces, který je dostatečně citlivý na detekci nepředstavitelně malých virových částic.
Které potraviny ovlivňují fágy?
Z 28 kandidátů 11 sloučenin produkovalo hladiny virových částic rychlostí vyšší než u kontrol, což znamená, že ovlivňovaly fágovou aktivitu.
Některé z nejvýznamnějších posílení fágů se vyskytly v přítomnosti hřebíčku, propolisu (sloučeniny produkované včelami), uva ursi (také známé jako kinnikinnick nebo bearberry) a aspartamu.
Nejúčinnějším induktorem proroka byla stevia, což je náhražka cukru pocházející z rostlin. U některých druhů bakteriálních kmenů stevia zvýšila počet virových částic o více než 400%.
Naopak některá jídla snižovala počet virových částic; nejvíce pozoruhodně to zahrnovalo rebarboru, fernet (druh italského likéru), kávu a oregano.
Aby to bylo komplikovanější, některé sloučeniny zvýšily aktivitu fága spojenou s některými bakteriemi, ale snížily aktivitu fága související s jinými; tyto sloučeniny zahrnují zubní pastu, extrakt z grapefruitových semen a granátové jablko.
Podle autorů byla jednou z nejúčinnějších antibakteriálních potravin horká omáčka tabasco, která „snížila růst všech tří [gastrointestinálních] druhů, s výjimkou oportunního patogenu P. aeruginosa, v průměru o 92%. “
Tabasco obsahuje ocet, ale když testovali samotný ocet, snížil pouze růst bakterií o 71%. Věří, že kapsaicin - kořeněná sloučenina v chilli - může vysvětlit další antibakteriální schopnosti. V experimentech s tabascem však nebyly nalezeny žádné virové částice, takže je nepravděpodobné, že by byly zapojeny fágy.
Budoucnost
Tato zjištění jsou důležitá. Vědci nyní vědí, že mikrobiom může ovlivnit naše fyzické a duševní zdraví; může také způsobit zánět a zvýšit riziko rakoviny. Pokud vědci dokážou zjistit, jak konkrétně změnit mikrobiom, mohou tato rizika teoreticky odstranit nebo snížit.
Jak vysvětluje jeden z autorů, Forest Rohwer: „Díky schopnosti zabíjet specifické bakterie, aniž by to mělo vliv na ostatní, jsou tyto sloučeniny velmi zajímavé.“
Nový seznam sloučenin samozřejmě není vyčerpávající, jak říká Rohwer: „Pravděpodobně existují tisíce sloučenin, které by byly užitečné pro eliminaci nežádoucích bakterií.“
Autoři doufají, že vědci budou pokračovat v tomto duchu. Vysvětlují také, že vědci se budou muset pokusit zjistit molekulární mechanismy, které mění fág z nečinnosti na aktivitu.
