Ako a prečo naše telá hladujú črevné baktérie
Majú baktérie neobmedzený prísun živín v čreve? V minulosti vedci skôr verili, že črevo je akýmsi rajom pre tieto mikroorganizmy; ale ako sa ukazuje, tento predpoklad je nesprávny - čo je pre nás dobrá správa.
Podľa posledných výskumov môže byť v našom tele viac baktérií, ako sme si dokázali predstaviť.
V skutočnosti je minimálne polovica buniek v tele mikrobiálna a značný počet z nich osídľuje naše vnútornosti.
S našimi baktériami máme symbiotický vzťah. Tieto mikroorganizmy majú silný vplyv na stav nášho celkového zdravia - fyzického aj psychického.
Baktérie však závisia aj od nášho tela, aby sa mohli živiť, žiť a rásť, a ukazuje sa, že naše telá sú dosť zručné v udržiavaní týchto mikroorganizmov pod kontrolou.
Ako sa to stalo? Riadením toho, koľko výživných látok sú mikróby schopné získať. To našla nová štúdia vedcov z lekárskej fakulty Duke University v Durhame v štáte NC.
"Zdá sa, že pre baktérie a pre nás existuje prirodzený príkaz." Nie je prekvapením, že my, hostiteľ, by sme mali držať viac kariet, “hovorí spoluautor štúdie Lawrence A. David, Ph.D.
To je v rozpore s predchádzajúcimi predstavami o ľudskom črevnom mikrobióme, ktoré ho považujú za prostredie „kde prúdi množstvo potravín a zdrojov, ako napríklad továreň na čokoládu Willyho Wonky,“ ako hovorí David.
David a jeho kolegovia referujú o svojich zisteniach v štúdii, ktorá sa objavuje v časopise Prírodná mikrobiológia.
Črevo má navrch nad baktériami
Predpokladom pre túto štúdiu bol Aspen Reese, ktorý v súčasnosti pôsobí na Harvardovej univerzite v Cambridge v štáte Massachusetts. kandidát na Duke University.
Vďaka svojmu základu v ekológii myslela Reece na črevné baktérie v kontexte prirodzenej súťaže o zdroje. Domnievala sa, že prakticky vo všetkých ekosystémoch majú obyvatelia tendenciu súperiť o obmedzené zdroje.
Zaujímalo ju teda, či to môže byť rovnaké pre obyvateľov mikrobiálneho čreva. Ďalej uviedla, že baktérie vo vodných útvaroch sú obmedzené obmedzeným prístupom k výživným látkam, ako je dusík alebo fosfor. Môže byť dusík v obmedzenom množstve dostupný aj v čreve?
Aby našli odpoveď na túto otázku, Reese a jeho kolegovia študovali vzorky stolice, ktoré odobrali od mnohých zvierat a ľudí. Študovali výkaly zebier, žiraf, slonov, oviec a koní, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Vzorky ľudskej stolice pochádzajú od dobrovoľníkov so sídlom v Severnej Karolíne.
Výsledky analýzy Reeseho a kolegov odhalili, že baktérie sú držané na krátkom vodítku v ľudskom čreve: majú prístup k približne 1 atómu dusíka na každých 10 atómov uhlíka. To je oveľa menej ako to, čo dostanú voľne žijúce mikróby: v priemere 1 atóm dusíka na každé 4 atómy uhlíka.
Vedci uskutočnili experiment na myšiach s cieľom potvrdiť, že obmedzené hladiny dusíka v prostredí skutočne ovplyvňovali „slobodu baktérií“. Kŕmili myši potravou s vysokým obsahom bielkovín, pretože tieto obsahujú vysoké hladiny dusíka.
Čím viac bielkovín dali vedci myšiam, tým viac sa zvýšil počet črevných baktérií. Keď navyše Reese injikoval zvieratám dusík, všimla si, že časť dusíka sa dostala do črevných baktérií.
To, vysvetľuje, naznačuje, že hostiteľský cicavec je schopný vylučovať dusík cez bunky lemujúce jeho črevo, aby mohol kŕmiť baktérie.
„Naše objavy,“ hovorí David, „podporujú myšlienku, že sme vyvinuli spôsob, ako udržať naše baktérie na vodítku tým, že ich necháme hladovať po dusíku.“
Dosiahnutie jemnej rovnováhy
David vysvetľuje, že toto „tiež vysvetľuje, prečo by západná strava pre nás mohla byť zlá. Keď ľudia jedia príliš veľa bielkovín, močiare bažia nad hostiteľovou schopnosťou prijímať tento dusík v tenkom čreve a viac z nich končí v ceste do hrubého čreva, čo eliminuje našu schopnosť ovládať naše mikrobiálne spoločenstvá. “
„Môže byť jednoduchšie,“ hovorí Reese, „predstaviť si, že črevo je menej„ červené v zuboch a pazúroch “ako iné časti prírody, pretože mikrobiota môže byť pre človeka taká prospešná,“ komentuje predchádzajúcu myšlienku, ktorá naznačuje, že črevo je rajom pre baktérie.
"Ale baktérie sú jednotlivé organizmy, ktoré sa len snažia obísť - a je tu len toľko potravy, aby sme ich obišli," poznamenáva.
Vedci sa však tiež ponorili do nebezpečenstva pokusu o kontrolu baktérií bojom s antibiotikami. Za týmto účelom opäť uskutočnili experiment na myšiach, ktorého výsledky publikovali v časopise eLife na začiatku tohto roka.
V rámci tejto štúdie vedci podávali antibiotiká 10 myšiam počas 5 dní a od zvierat každý deň odoberali vzorky stolice, ktoré analyzovali.
Tento experiment preukázal, že pri absencii baktérií, ktoré by ich „zjedli“, sa v čreve hromadili látky ako dusičnan alebo síran.
Keď myši prestali kŕmiť antibiotikami, ich vnútornosti obnovili mikrobiálnu rovnováhu; hoci Reese vysvetľuje: „V skutočnosti nemáme zmysel pre to, aký je„ správny “počet baktérií v čreve.“
"Určite je nula príliš málo a byť plný iba baktérií by bolo príliš veľa," pokračuje. Aj keď sa myši môžu pomerne ľahko zotaviť aj po agresívnom vystavení účinkom liekov na utieranie baktérií, pre ľudí to nie je to isté, vysvetľuje David.
Dôležitosť hospodárskej súťaže
Je to preto, že hlodavce čiastočne získavajú určité baktérie vzájomným jedením výkalov. David poznamenáva: „Ľudia to pravdepodobne nebudú chcieť robiť.“
Vedci varujú, že keď je mikrobióm človeka destabilizovaný, môže to skutočne umožniť patogénom ľahšie sa uchytiť.
"Za normálnych okolností budú mať patogény ťažkosti s kolonizáciou čreva." Aby prežili, musia poraziť bilióny ďalších baktérií. Ale ak zrazu odstránime mikrobiálnu konkurenciu o zdroje, stratíme kontrolu a zlé baktérie, ktoré spôsobujú nepríjemné choroby, majú jasnejšiu cestu. “
Lawrence A David, Ph.D.
Autori poznamenávajú, že môže existovať spôsob, ako pomôcť udržať jemnú bakteriálnu rovnováhu. Tím v súčasnosti skúma, ako môže strava - najmä prítomnosť prebiotík a probiotík - prispieť k zdraviu čriev.
"Počas evolučnej histórie mali naše telá príležitosť na to všetko prísť a vytvoriť systémy, ktoré udržia mikrobiotu pod kontrolou," hovorí Reese.
„Ale ako vedci žijúci v modernej ére si myslím, že sa stále snažíme získať informácie o tom, čo je správna medzihodnota a ako nás tam udržať,“ dodáva.
