Τις τελευταίες δεκαετίες, έχει αυξηθεί δραματικά το ενδιαφέρον για το ανθρώπινο μικροβίωμα και πιο συγκεκριμένα το εντερικό μικροβίωμα. Αυτό το διαφορετικό οικοσύστημα αποτελείται κυρίως από βακτήρια, μύκητες και παράσιτα και περιγράφεται ως το μεγαλύτερo ενδοκρινές όργανο του ανθρώπινου σώματος, καθώς είναι υπεύθυνο για τη σύνθεσή αρκετών ορμονών. Στην πραγματικότητα, περιέχει δέκα φορές περισσότερα κύτταρα από το ανθρώπινο σώμα και 150 φορές περισσότερα γονίδια από το ανθρώπινο γονιδίωμα . Το εντερικό μικροβίωμα φαίνεται να είναι απαραίτητο για την υγεία και εμπλέκεται σε μεγάλο βαθμό στην ομοιόσταση του ανθρώπινου σώματος. Ένας κύριος ρόλος του εντερικού μικροβιώματος έγκειται στην υποστήριξη της πέψης μέσω του γαστρεντερικού σωλήνα. Ως εκ τούτου, το εντερικό μικροβίωμα είναι σημαντικό για την ενεργειακή ισορροπία. Πολλοί παράγοντες όπως η γενετική, το περιβάλλον, η ηλικία και η διατροφή διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον σχηματισμό του εντερικού μικροβιώματος.
Σύνθεση του υγιούς εντερικού μικροβιώματος
Η υγιής σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος υπόκειται σε διακυμάνσεις ανάλογα με την ηλικία, τη γενετική, το περιβάλλον, τη διατροφή και τη δομή του εντέρου. Η αποικία του εντέρου αρχίζει κατά τη γέννηση με μια σύνθεση που εξαρτάται από τον τρόπο γέννησης και στη συνέχεια τον τύπο της διατροφής. Ο αποικισμός θεωρείται συνήθως ότι ξεκινά από τη γέννηση μέσω του κολπικού μικροβιώματος της μητέρας για βρέφη που γεννιούνται φυσιολογικά. Όταν γεννιούνται μέσω καισαρικής τομής, το εντερικό μικροβίωμα του νεογνού αρχικά αποικίζεται από το μικροβίωμα του δέρματος της μητέρας και του περιβάλλοντος. Η σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος στα βρέφη εξελίσσεται ταχύτατα κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους ζωής.
Επίδραση του τύπου της δίαιτας στη σύνθεση των μικροβίων του εντέρου
Φάνηκε ότι συγκεκριμένες κατηγορίες ειδών αναπτύσσονται στο εντερικό μικροβίωμα, ανάλογα με τα κύρια μακροθρεπτικά συστατικά σε ένα είδος δίαιτας. Οι χορτοφαγικές και vegan δίαιτες τείνουν να έχουν υψηλή περιεκτικότητα υδατανθράκων, που συνδέονται με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη και λιπαρά. Παμφάγες και ζωικές δίαιτες, αντιθέτως, παρουσιάζουν υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και λίπος και χαμηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες . Οι τελευταίες δίαιτες σχετίζονται με αύξηση των χολικών ανεκτικών βακτηρίων. Δεδομένου ότι οι χορτοφαγικές και vegan δίαιτες έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες.
Οι γεωγραφικές τοποθεσίες όπως η χώρα, η ήπειρος ή οι μητροπολιτικές περιοχές σε αντίθεση με τις αγροτικές περιοχές φαίνεται να έχουν επιρροή στην ποικιλία των μικροβίων στο έντερο, αλλά αυτό επηρεάζεται και από τη διατροφή που σχετίζεται με τη γεωγραφική θέση. Οι δυτικές δίαιτες περιέχουν συνήθως υψηλές ποσότητες λίπους, επεξεργασμένους υδατάνθρακες και χαμηλές ποσότητες ινών. Ως εκ τούτου, σχετίζονται με χαμηλότερη παγκόσμια ποικιλομορφία στο μικροβίωμα του εντέρου σε σύγκριση με τις μη δυτικές δίαιτες. Οι δίαιτες, ιδίως στις αγροτικές περιοχές, χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε φυτικές ίνες και σύνθετους υδατάνθρακες και συνεπώς συνδέονται με μια αφθονία των βακτηρίων που ζυμώνουν πολυσακχαρίτες.
Η διαφορά μεταξύ των δυτικών και μη δυτικών διαιτών οφείλονται κυρίως στην παρουσία επεξεργασμένων τροφίμων στη δυτική διατροφή.
Επίδραση των πρεβιοτικών, προβιοτικών στο μικροβίωμα του εντέρου
Τα προβιοτικά είναι βακτηριακά είδη με αναγνωρισμένη ωφέλεια για την υγεία όταν λαμβάνονται βιώσιμα σε επαρκείς ποσότητες από τα άτομα. Αυτά τα προβιοτικά συχνά συνδέονται με πρεβιοτικά που είναι άπεπτοι υδατάνθρακες, των οποίων ο μεταβολισμός διεγείρει συγκεκριμένα είδη μεταξύ των οποίων τα προβιοτικά. Τα πρεβιοτικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να βελτιώσουν την ανάπτυξη ειδικών ειδών με προβιοτικά χαρακτηριστικά, να τροποποιήσουν τη σύνθεση των μικροβίων στο έντερο και να αποκαταστήσουν την υγεία ως επακόλουθο. Στην πραγματικότητα, τα προϊόντα ζύμωσης των πρεβιοτικών (SCFA) έχουν κύρια ευεργετικά αποτελέσματα για την υγεία που περιλαμβάνουν τις αντιφλεγμονώδεις και αντι-αποπτωτικές δραστηριότητες και την πρόληψη του καρκίνου του παχέος εντέρου και της κολίτιδας.
Στα βρέφη που θηλάζουν, τα πρεβιοτικά από το μητρικό γάλα προάγουν τον αποικισμό με το είδος Bifidobacterium. Αυτό το αποτέλεσμα αποκτάται επίσης με γαλακτο-ολιγοσακχαρίτες και συμπληρώματα φρουκτο-ολιγοσακχαριτών (FOS) σε βρεφικά γάλατα. Με τη σειρά τους, τα είδη Bifidobacterium παράγουν SCFA με ζύμωση των πρεβιοτικών και συμμετέχουν στη διέγερση του ανοσοποιητικού συστήματος. Όσο για τους ενήλικες, τα κλασικά πρεβιοτικά περιλαμβάνουν FOS, ινουλίνη, γαλακτο-ολιγοσακχαρίτες και λακτουλόζη, όλα φυσικά παρόντα σε λαχανικά όπως αγκινάρες, κρεμμύδια, κιχώριο, σκόρδο και πράσα.
Η παχυσαρκία σχετίζεται με τη δυσβίωση του εντερικού μικροβιώματος
Η παχυσαρκία αποτελεί ενα θετικό ενεργειακό ισοζύγιο και είναι η πλέον διαδεδομένη διατροφική διαταραχή στις δυτικές χώρες. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με την ΠΟΥ, η επικράτηση της παχυσαρκίας έχει διπλασιαστεί τα τελευταία 30 χρόνια. Το 2014, παγκοσμίως 1,9 δισ. ενήλικες ήταν υπέρβαροι, εκ των οποίων οι 600 εκατομμύρια ενήλικες ήταν παχύσαρκοι ενώ 41 εκατομμύρια παιδιά κάτω των πέντε ετών ήταν παχύσαρκα ή υπέρβαρα.
Κοινές συννοσηρότητες περιλαμβάνουν καρδιαγγειακές παθήσεις, υπέρταση, διαβήτης τύπου 2, υπερχοληστερολαιμία, μη αλκοολική λιπαρή ηπατική νόσο, καρκίνο και μερικές διαταραχές που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό σύστημα.
Όπως περιγράφεται καλά, το εντερικό μικροβιωμα εμπλέκεται στη ρύθμιση του ενεργειακού μεταβολισμού μέσω της πέψης των άπεπτων πολυσακχαριτών για τον ξενιστή όπου η ζύμωση από το μικροβιωμα οδηγεί στην παραγωγή SCFA (προπιονικού, βουτυρικού και οξικού οξέος). Τα SCFA αντιπροσωπεύουν το 10% της ημερήσιας παροχής ενέργειας στους ανθρώπους. Χρησιμεύουν ως παροχή ενέργειας για τα κολοκύτταρα και επηρεάζουν την ευαισθησία στην ινσουλίνη στα λιποκύτταρα και τα περιφερειακά όργανα, μειώνουν την συσσώρευσης λίπους, βελτιώνουν την κινητικότητας του εντέρου και την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών και ενεργοποιούν της ανοσία του ξενιστή. Το εντερικό μικροβιωμα ρυθμίζει επίσης τον ενεργειακό μεταβολισμό με διέγερση απόθεσης τριγλυκεριδίων σε λιποκύτταρα καθώς επίσης και σύνθεση τριγλυκεριδίων και χοληστερόλης και λιπογένεση. Αντιστρόφως, το εντερικό μικροβίωμα αναστέλλει την οξείδωση λιπαρών οξέων, τη κετογένεση και τη κατανάλωση γλυκόζης. Ως εκ τούτου, η ενεργειακή ανισορροπία συνδέεται με την αλλοίωση του εντερικού μικροβιώματος.
Στα παχύσαρκα άτομα, η αλλοίωση του μικροβιώματος του εντέρου οδηγεί σε αυξημένη ικανότητα συλλογής πρόσθετης ενέργειας από τη διατροφή. Στην πραγματικότητα, μικρότερη ποικιλομορφία παρατηρήθηκε στα παχύσαρκα άτομα στις περισσότερες μελέτες. Δύο σημαντικά SCFA βρέθηκαν αυξημένα σε παχύσαρκους ασθενείς οδηγώντας σε αύξηση της λιπώδους τάσης και του σωματικού βάρους. Η αλλοίωση του μικροβιώματος του εντέρου που σχετίζεται με τη σύνθεση της παχυσαρκίας οδηγεί επίσης σε μια χαμηλού βαθμού φλεγμονή, αρνητικά συσχετισμένη με τον αριθμό γονιδίων του εντερικού μικροβιώματος. Τα Είδη των βακτηρίων που η ποικιλία τους έχει τροποποιηθεί στο εντερικό μικροβίωμα που σχετίζεται με την παχυσαρκία, φαίνεται να έχουν συγκεκριμένες λειτουργίες που συνδέονται με τη φυσιοπαθολογία της παχυσαρκίας. Επομένως, ο ρόλος του εντερικού μικροβιώματος στην παχυσαρκία πιθανότατα οφείλεται στα γονίδια και τους μεταβολίτες που παράγονται από το μικροβίωμα.
Πηγή
MaryamTidjani AlouaJean-ChristopheLagierabDidierRaoult, Diet influence on the gut microbiota and dysbiosis related to nutritional disorders, Human Microbiome Journal Volume 1, September 2016, Pages 3-11