Kuva pistetilanne: Flickr

Tiedemiehet ovat huomanneet, että isännät nälkäävät ravintoaineidensa mikrobilääkkeitä, mikä pakottaa sisimmässämme olevat mikrobit tekemään tarjouksemme.

Jokainen meistä on vain puoli ihmistä. Toinen puoli on mikrobeja. Triljoonat virukset, sienet, bakteerit ja muut mikroskooppiset organismit pinnoittavat ihomme ja linjaavat elintärkeitä elimiä. Olemme riippuvaisia ​​näistä mikrobien yhteisöistä ruoan sulattamiseksi, vitamiinien syntetisoimiseksi, immuunijärjestelmien vahvistamiseksi ja jopa mielenterveyden ylläpitämiseksi.

Uudet havainnot viittaavat siihen, että nykyaikainen ruokavalio ja antibioottien liikakäyttö saattavat heikentää asemamme hyväntahtoisina ylilapsina ja asettaa kertoimet mikrobien hyväksi.

Ravinteiden paratiisi

”Näyttää siltä, ​​että bakteereille ja meille on luonnollista pecking-järjestystä”, sanoo Duke-yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun molekyyligeneettisen ja mikrobiologian apulaisprofessori Lawrence A. David. "Tavallaan ei ole yllättävää, että meidän, isäntän, pitäisi olla enemmän kortteja."

Grammaa kohden on suolistossa enemmän bakteereita kuin missään muussa maailman ekosysteemissä.

David sanoo kuitenkin, että vallitseva näkemys mikrobiomista erityisesti suolessa on ravinnepitoinen paratiisi, jossa on runsaasti ruokaa ja resursseja, kuten Willy Wonkan suklaatehtaalla. suolistoon kuin mihinkään muuhun ekosysteemiin maailmassa.

Kaiken kaikkiaan nämä suoliston mikrobit painavat noin kolme kiloa ihmisessä, noin yhtä paljon kuin maksa tai aivot. Joten ei ole yllättävää, että monet tiedemiehet uskovat, että nämä mikrobit ovat niin runsaita, koska suolisto on ainutlaatuinen vieraanvarainen ympäristö.

Mutta viime aikoina jotkut tutkijat ovat kyseenalaistaneet tämän teorian, mukaan lukien Davidin laboratorion tohtorikoulutettava Aspen Reese, joka muutti äskettäin Harvardin yliopiston tutkijaksi.

Kaikenlaisia ​​poop

Koulutettuna ekologina Reese ymmärsi, että käytännössä jokainen muu planeetan ekosysteemi sisältää jäseniä, jotka kilpailevat resursseista. Miksi suolisto olisi erilainen? Ravintoaineet, kuten typpi tai fosfori, rajoittavat usein bakteereita virroissa tai järvissä. Reese ihmetteli, oliko typpi myös suolistossa rajallinen resurssi.

Hän päätti mitata suolen mikrobiomien typpeä. Koska suoliston mikrobit elävät poopissa, se tarkoitti ulosteenäytteiden keräämistä. Kollegoiden, erityisesti Princetonin yliopiston Rob Pringlen, avulla Reese onnistui hankkimaan ulosteesta yli 30: n erilaisia ​​nisäkkäitä, mukaan lukien luonnon zebras, kirahvit ja Kenian norsut; kotimaiset lampaat, nautaeläimet ja hevoset New Jersey: stä; ja ihmiset Pohjois-Carolinasta.

Hän laskeutui näytteet ja laski mikrobien käytettävissä olevien typpi- ja hiiliatomien määrän.

"Bakteerit ovat yksittäisiä organismeja, jotka yrittävät vain päästä - ja vain vähän ruokaa mennä ympäri."

Reese havaitsi, että ihmisen suoliston mikrobit pääsivät keskimäärin vain yhteen typpiatomiin jokaista kymmenen hiiliatomia kohden, kun taas useimmat vapaat elävät mikrobit nauttivat ruokavaliosta, joka koostuu yhdestä typestä jokaiseen neljään hiileen.

Jotta varmistettaisiin, että typpitasot voisivat todella pitää mikrobiot tarkassa, Reese ruokki hiirille myös runsaasti proteiineja sisältävää ruokavaliota, joka luonnollisesti sisältää paljon typpeä. Kun hän lisäsi proteiinimäärää, bakteerien määrä hiirien suolistossa kasvoi kymmenen kertaa.

Vain yrittää päästä

Lisäksi, kun hän ruiskutti typpeä hiirien verenkiertoon, osa tästä typestä päätyi suolen bakteereihin, mikä viittaa siihen, että isäntä voi erittää typpeä solujen läpi, jotka tukevat suolensa pelastamaan mikrobit nälkään. Tulokset näkyvät Luonto mikrobiologia.

”Tuloksemme tukevat ajatusta siitä, että olemme kehittäneet keinon pitää bakteereitamme talutushihnassa jättämällä heidät nälkää typen alla”, David sanoo. ”Se selittää myös, miksi länsimainen ruokavalio voi olla huonoa meille. Kun ihmiset syövät liikaa proteiinia, se suosii isännän kykyä ottaa kyseinen typpi ohutsuolessa, ja enemmän se päätyy kohti suolistoa, jolloin emme kykene kontrolloimaan mikrobien yhteisöjä. "

Tilanne on samanlainen kuin mitä ekologit kutsuvat rehevöitymiseksi, ilmiö, joka aiheutuu lannoitteiden kulkeutumisesta lammikoihin tai järviin, veden typpi- tai fosforipitoisuuksien kohottamiseen ja levien tai leväkukintojen lisääntymiseen.

"Saattaa olla helpompaa kuvitella, että suolisto on vähemmän" punainen hampaassa ja kynsissä "kuin muut luonnon osat, koska mikrobiota voi olla niin hyödyllinen ihmisille," sanoo Reese, joka on Harvardin Fellows Society of Fellowsin nuorempi mies . "Mutta bakteerit ovat yksittäisiä organismeja, jotka yrittävät vain päästä - ja vain vähän ruokaa mennä ympäri."

Mikä on oikea numero?

Jos teoria pitää kiinni siitä, että ihmisen isännät menettävät kontrollin mikrobien alikuvioistamme, saattaa tuntua, että antibioottien käyttö pyyhkii pois koko mikrobien populaation olisi hyvä tapa näyttää heille pomo. Mutta Reeseen ja Davidin toinen tutkimus viittaa siihen, että taktiikka olisi huonoa.

Tiimi antoi 10-hiirille suun kautta otettavien antibioottien viiden päivän hoidon ja analysoi niiden ulostenäytteet päivittäin. Heidän havainnoistaan ​​julkaistiin kesäkuussa 2006 eLife, osoitti, että monet energian mikrobien lähteistä luottavat - kuten kemikaalien nitraatti tai sulfaatti - alkoivat kerääntyä, kun mikrobit olivat tyhjentyneet.

”Meillä ei todellakaan ole aavistustakaan siitä, mitä suolistossa on” oikea ”määrä bakteereita. Varmasti nolla on liian vähän, ja vain bakteerien täyttäminen olisi liian monta. ”

Pian sen jälkeen, kun antibioottikurssi oli ohi, hiirten suoliston kemiallinen ympäristö palasi status quoon ja mikrobit alkoivat kukoistaa uudelleen.

”Meillä ei todellakaan ole mitään järkeä siitä, mitä suolistossa on” oikea ”määrä bakteereita”, Reese sanoo. "Varmasti nolla on liian vähän, ja vain bakteerien täyttäminen olisi liian monta."

David lisää varovaisuutta siitä, että monet yli tuhannesta antibioottien hävittämistä suolen bakteereista eivät todennäköisesti koskaan tule takaisin. Kokeissaan hänen tiiminsä havaitsi, että ainoa tapa, jolla mikrobit pystyivät löytämään tiensä takaisin hiiren vatsaan, oli antaa hiirille se, mitä he tavallisesti tekevät, mikä on syöminen toistensa ulosteesta. ”Ihmiset eivät todennäköisesti halua tehdä sitä”, hän sanoo.

Monet tutkimukset ovat osoittaneet, että antibioottihoidon jälkeen ihmisten mikrobiomeja voidaan muuttaa kuukausia, ellei vuosia. Tämä muutos voi luoda suotuisan kasvualueen taudinaiheuttajille.

"Tavallisesti taudinaiheuttajilla on vaikea kolonisoida suolistoa", David sanoo. ”Muita bakteereja on triljoonia, jotta heidän on selviytyä. Mutta jos voimme yhtäkkiä ottaa pois mikrobikilpailun resursseista, menetämme hallinnan ja pahat bakteerit, jotka aiheuttavat ikäviä sairauksia, kuten C. difficile koliitilla on selkeämpi polku. ”

David ja hänen tiiminsä tutkivat, miten elintarvikevalintamme - mukaan lukien prebiootit ja probiootit - voivat ylläpitää suhdettamme mikrobiomiin ja lopulta terveyteen.

”Kehityskulttuurimme yli, kehomme saivat mahdollisuuden kuvitella tämän kaiken ja rakentaa järjestelmiä mikrobiotien säilyttämiseksi”, Reese sanoo. ”Mutta nykyajan aikakauden tutkijat ajattelevat, että yritämme vielä saada käsiinsä siitä, mitä oikeassa arvossa on ja miten pitää meidät siellä.”

Kansallista tiedesäätiötä, Hartwellin säätiötä, Alfred P. Sloanin säätiötä, Searle Scholars -ohjelmaa, Euroopan tutkimusneuvostoa ja Itävallan tiederahastoa tukivat työtä.

Lähde: Duke University

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon