Bežné potraviny ovplyvňujú črevné baktérie ovplyvňovaním vírusov
Skupina vedcov posunula myšlienku potravín ako liekov o krok bližšie. Identifikovali určité bežné potraviny, ktoré menia náš mikrobióm.
V dnešnej vede sú jedlo a črevné baktérie dve témy, ktoré zaručene podnietia záujem a debatu. Oba, samozrejme, navzájom súvisia a nová štúdia sa zameriava na niektoré jemnosti tohto vzťahu.
Nedostatok zdravej populácie črevných baktérií ohrozuje naše zdravie; to isté platí, keď sa nestravujeme zdravo. Vedci však celkom nerozumejú presnému vplyvu konkrétnych potravín na črevné baktérie.
Tento nedostatok znalostí je čiastočne spôsobený neuveriteľnou zložitosťou mikrobiómu. Jedným z faktorov, ktoré kalia vodu, sú bakteriofágy alebo skrátene fágy.
Fág
Fágy sú vírusy, ktoré napádajú iba baktérie. V črevách tieto vírusy prevažujú nad závratne početnými črevnými baktériami.
Každý fág napáda iba konkrétny typ baktérie, čo znamená, že môže ovplyvňovať hladiny črevných baktérií. Fágy potrebujú k životu baktérie, takže ak baktérie chýbajú, nemôžu fágy prežiť.
To znamená, že akékoľvek potraviny, ktoré ovplyvňujú fágy, môžu ovplyvňovať črevné baktérie a naopak. Napríklad, ak sa populácia jedného typu fágov zvýši, baktérie, ktoré konzumujú, sa zmenšia, čo potenciálne vytvorí priestor na množenie iného druhu baktérií.
Takto môžu vírusy ovplyvňovať celkový mikrobióm - prerezaním jedného druhu poskytujú priestor na vyplnenie iným druhom.
Prechod z proroka
Väčšina fágov v čreve je prítomná v nečinnej forme - ich DNA je integrovaná do genómu baktérie. V tejto podobe sa nazývajú proroci.
Vedci identifikovali určité zlúčeniny, ktoré vyvolávajú návrat prorokov do aktívnej formy. Keď sa to stane, z bakteriálnej bunky prasknú stovky nových fágov, ktoré hostiteľa usmrtia a napadnú ďalšie baktérie; tieto zlúčeniny zahŕňajú sójovú omáčku, nikotín a niektoré antibiotiká, ako je ciprofloxacín. Zoznam zlúčenín podporujúcich fágy je dodnes pomerne krátky.
Je nevyhnutné odhaliť, ktoré chemické látky aktivujú fágy. Pretože fágy napádajú a zabíjajú baktérie, ak pochopíme, ako s nimi manipulovať, mohli by fungovať ako silné prírodné antibiotiká.
Nedávna štúdia sa zamerala na rozšírenie zoznamu zlúčenín, ktoré indukujú fágovú aktivitu. Vedci zo Štátnej univerzity v San Diegu v Kalifornii zverejnili svoje zistenia v časopise Črevné mikróby. Dúfajú, že ich výsledky zavedú „možnosť použitia stravy na zámerné prispôsobenie ľudského mikrobiómu čriev pomocou indukcie proroka.“
"Mohli by sme skutočne vyriešiť určité podmienky úpravou potravín, ktoré konzumujeme, a ktoré ovplyvnia mikrobiálnu rozmanitosť, čo následne ovplyvní zdravie a choroby."
Vedecký pracovník Lance Boling
Na preskúmanie vybrali vedci širokú škálu zlúčenín, ktoré by mohli ovplyvniť fágovú aktivitu. Vybrali rad baktérií z dvoch kmeňov, ktoré sú bežné v črevách: Bacteroidetes a Firmicutes. Zahŕňali užitočné aj patogénne kmene baktérií.
Zo 117 potravinových zlúčenín zúžili svoje hľadanie iba na 28. Vedci pozorovali rast baktérií v prítomnosti každej konkrétnej zlúčeniny; tiež pozorovali jeho rast bez zlúčeniny ako kontroly. Ďalej použili prietokovú cytometriu, proces, ktorý je dostatočne citlivý na detekciu nepredstaviteľne malých vírusových častíc.
Ktoré potraviny ovplyvňujú fágy?
Z 28 kandidátov 11 zlúčenín produkovalo hladiny vírusových častíc vyššou rýchlosťou ako kontroly, čo znamená, že ovplyvňovali fágovú aktivitu.
Niektoré z najvýznamnejších posilnení fágov sa vyskytli v prítomnosti klinčeka, propolisu (zlúčenina produkovaná včelami), uva ursi (tiež známa ako kinnikinnick alebo bearberry) a aspartamu.
Najefektívnejším induktorom proroka bola stévia, ktorá je rastlinnou náhradou cukru. U niektorých druhov bakteriálnych kmeňov stevia zvýšila počet vírusových častíc o viac ako 400%.
Naopak, niektoré potraviny znižovali počet vírusových častíc; najvýznamnejšie boli rebarbora, fernet (druh talianskeho alkoholu), káva a oregano.
Aby to bolo komplikovanejšie, niektoré zlúčeniny zvyšovali fágovú aktivitu spojenú s niektorými baktériami, ale znižovali fágovú aktivitu súvisiacu s inými; tieto zlúčeniny zahŕňajú zubnú pastu, extrakt z grapefruitových jadier a granátové jablko.
Podľa autorov bolo jednou z najsilnejších antibakteriálnych potravín horká omáčka tabasco, ktorá „znížila rast všetkých troch [gastrointestinálnych] druhov, s výnimkou oportúnneho patogénu P. aeruginosa, v priemere o 92%. “
Tabasco obsahuje ocot, ale keď testovali iba ocot, znížil iba bakteriálny rast o 71%. Veria, že kapsaicín - korenená zlúčenina v čili - môže vysvetliť ďalšie antibakteriálne schopnosti. V experimentoch s tabascom sa však nenašli vírusové častice, takže je nepravdepodobné, že by boli zapojené aj fágy.
Budúcnosť
Tieto zistenia sú dôležité. Vedci dnes vedia, že mikrobióm môže ovplyvňovať naše fyzické a duševné zdravie; môže tiež spôsobiť zápal a zvýšiť riziko rakoviny. Ak vedci dokážu prísť na to, ako mikrobióm konkrétnym spôsobom zmeniť, môžu tieto riziká teoreticky odstrániť alebo znížiť.
Ako vysvetľuje jeden z autorov Forest Rohwer: „Schopnosť ničiť špecifické baktérie bez toho, aby ovplyvňovala iné, robí tieto zlúčeniny veľmi zaujímavými.“
Nový zoznam zlúčenín samozrejme nie je nijako vyčerpávajúci, ako hovorí Rohwer: „Existujú pravdepodobne tisíce zlúčenín, ktoré by boli užitočné na elimináciu nežiaducich baktérií.“
Autori dúfajú, že vedci budú pokračovať v tomto duchu. Vysvetľujú tiež, že vedci sa budú musieť pokúsiť zistiť molekulárne mechanizmy, ktoré menia fág z nečinnosti na aktivitu.
