Kuinka ja miksi kehomme nälkää suolistobakteereja
Onko bakteereilla rajattomasti ravinteita suolistossa? Aiemmin tutkijat pyrkivät uskomaan, että suolisto on eräänlainen paratiisi näille mikro-organismeille; mutta kuten käy ilmi, tämä oletus on väärä - mikä on meille hyvä uutinen.
Viimeaikaisen tutkimuksen mukaan kehossamme voi olla enemmän bakteereja kuin olemme voineet kuvitella.
Itse asiassa ainakin puolet kehon soluista on mikrobeja, ja merkittävä osa näistä asuttaa suolistomme.
Meillä on symbioottinen suhde bakteereihimme. Nämä mikro-organismit vaikuttavat voimakkaasti yleiseen terveydentilaan - sekä fyysiseen että henkiseen.
Bakteerit riippuvat kuitenkin myös ruumiistamme ruokkiakseen, elääkseen ja kasvaa, ja käy ilmi, että kehomme on melko taitava pitämään nämä mikro-organismit kurissa.
Kuinka tämä tapahtuu? Valvomalla, kuinka monta ravintoa mikrobit voivat saada. Tämän on löytänyt uusi tutkimus, jonka tutkijat suorittivat Duke University School of Medicine -tutkintakeskuksessa Durhamissa, NC.
”Bakteereille ja meille näyttää olevan luonnollinen nokkimisjärjestys. Tavallaan ei ole yllättävää, että meidän, isäntänä, pitäisi pitää enemmän kortteja, kertoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Lawrence A. David.
Tämä on ristiriidassa aikaisempien ajatusten kanssa ihmisen suolen mikrobiomista, jonka mukaan se on ympäristö, "jossa runsaasti ruokaa ja resursseja on tulvimassa, kuten Willy Wonkan suklaatehdas", kuten David sanoo.
David ja hänen kollegansa kertovat havainnoistaan päiväkirjaan ilmestyvässä tutkimuspaperissa Luonnon mikrobiologia.
Suolen yläosa bakteerien yli
Tämän tutkimuksen lähtökohtana oli Aspen Reese, joka nyt työskentelee Harvardin yliopistossa Cambridgessa, MA, kun hän oli ilmoittautunut tohtoriksi. ehdokas Duke University.
Ekologisen taustansa ansiosta Reece ajatteli suolistobakteereita luonnonvarojen kilpailun yhteydessä. Lähes kaikissa ekosysteemeissä, hänen mielestään, asukkailla on taipumus kilpailla rajoitettujen resurssien suhteen.
Joten hän pohti, voisiko se olla sama mikrobisuolen asukkaille. Hänen mukaansa vesimuodostumien bakteereita rajoittaa ravinteiden, kuten typen tai fosforin, rajoitettu saatavuus. Voisiko typpeä olla saatavilla rajoitetusti myös suolistossa?
Saadakseen vastauksen tähän kysymykseen Reese ja kollegat tutkivat ulosteenäytteitä, jotka he keräsivät lukuisilta eläimiltä ja ihmisiltä. He tutkivat seeprojen, kirahvien, norsujen, lampaiden ja hevosten ulosteita vain muutamia mainitakseni. Ihmisen ulosteenäytteet tulivat Pohjois-Carolinassa asuvilta vapaaehtoisilta.
Reesen ja kollegoiden analyysin tulokset paljastivat, että bakteereja pidetään lyhyellä hihnalla ihmisen suolistossa: niillä on pääsy noin 1 typpiatomiin jokaista 10 hiiliatomia kohden. Tämä on paljon vähemmän kuin mitä vapaasti elävät mikrobit saavat: keskimäärin 1 typpiatomi jokaista 4 hiiliatomia kohti.
Vahvistaakseen, että rajoitetut typpitasot ympäristössä kontrolloivat bakteerien "vapautta", tutkijat tekivät kokeen hiirillä. He ruokkivat hiirillä runsaasti proteiineja sisältävää ruokaa, koska niissä on paljon typpeä.
Mitä enemmän proteiineja tutkijat antoivat hiirille, sitä enemmän suolistobakteerien määrä kasvoi. Lisäksi kun Reese injektoi eläimiä typpeä, hän huomasi, että osa typestä pääsi suolistobakteereihin.
Tämä, hän selittää, viittaa siihen, että isäntänisäkäs pystyy erittämään typpeä suolistossaan vuoraavien solujen kautta bakteerien ruokkimiseksi.
"Tuloksemme", David sanoo, "tukevat ajatusta siitä, että olemme kehittäneet tapaa pitää bakteerejamme talutushihnassa jättämällä ne nälkään typpeä."
Herkän tasapainon löytäminen
David selittää, että tämä “selittää myös sen, miksi länsimainen ruokavalio voi olla meille haitallista. Kun ihmiset syövät liikaa proteiinia, se heikentää isännän kykyä imeä tuo typpi ohutsuolessa, ja enemmän siitä pääsee tielle paksusuoleen, mikä eliminoi kykymme hallita mikrobiyhteisöjä. "
"Se voi olla helpompaa", sanoo Reese, "kuvitella, että suolisto on vähemmän" punaisia hampaissa ja kynsissä "kuin muita luonnon osia, koska mikrobiota voi olla niin hyödyllinen ihmisille", kommentoi edellistä ajatusta, joka ehdottaa, että suolisto on bakteerien paratiisi.
"Mutta bakteerit ovat yksittäisiä organismeja, jotka vain yrittävät päästä toimeen - ja siellä on vain niin paljon ruokaa, jota voi kiertää", hän toteaa.
Tutkijat kuitenkin kaivautuivat myös bakteerien torjunnan vaaroihin torjumalla niitä antibiooteilla. Tätä varten he tekivät jälleen kokeen hiirillä, jonka tulokset he julkaisivat lehdessä eLife aikaisemmin tänä vuonna.
Osana tätä tutkimusta tutkijat antoivat antibiootteja 10 hiirelle viiden päivän aikana, ja he keräsivät eläimistä päivittäin analysoidut ulosteenäytteet.
Tämä koe osoitti, että ilman bakteereja "syömään" niitä, aineet kuten nitraatti tai sulfaatti kerääntyivät liikaa suolistoon.
Kun he lopettivat hiirien antibioottien ruokinnan, heidän suolensa palautti mikrobitasapainon; vaikka Reese selittää, "Meillä ei ole oikeastaan käsitystä siitä, mikä" oikea "bakteerimäärä on suolistossa."
"Varmasti nolla on liian vähän, ja täynnä vain bakteereja olisi liikaa", hän jatkaa. Vaikka hiiret saattavat pystyä toipumaan melko helposti jopa aggressiivisen altistumisen jälkeen bakteereja pyyhkiville lääkkeille, se ei ole sama ihmisille, David selittää.
Kilpailun merkitys
Tämä johtuu osittain siitä, että jyrsijät hankkivat tietyt bakteerit syömällä toistensa ulosteita. David toteaa: "Ihmiset eivät todennäköisesti halua tehdä sitä."
Kun ihmisen mikrobiomi on epävakaa, se voi todellakin antaa taudinaiheuttajien tarttua helpommin, tutkijat varoittavat.
"Normaalisti taudinaiheuttajilla on vaikea aika asuttaa suolisto. On biljoonia muita bakteereita, jotka heidän on voitettava selviytyäkseen. Mutta jos yhtäkkiä poistamme mikrobikilpailun resursseista, menetämme hallinnan ja pahoilla bakteereilla, jotka aiheuttavat ikäviä sairauksia, on selkeämpi tie. "
Lawrence A David, Ph.D.
Kirjoittajat huomauttavat, että voi olla tapa auttaa säilyttämään herkkä bakteeritasapaino. Tällä hetkellä ryhmä tutkii, miten ruokavalio - erityisesti prebioottien ja probioottien läsnäolo - voi vaikuttaa suoliston terveyteen.
"Kehityshistorian aikana kehollamme oli mahdollisuus selvittää tämä kaikki ja rakentaa järjestelmiä pitämään mikrobiota kurissa", Reese sanoo.
"Mutta nykyaikana elävinä tutkijoina luulen, että yritämme edelleen saada käsityksen siitä, mikä oikea väliarvo on ja kuinka meidät pitää siellä", hän lisää.
