Како и зашто наша тела изгладњују цревне бактерије
Да ли бактерије имају неограничену залиху хранљивих састојака у цревима? У прошлости су научници били склони да верују да су црева нека врста раја за ове микроорганизме; али, како се испоставило, та претпоставка је нетачна - што је добра вест за нас.
Према недавним истраживањима, у нашем телу се може налазити више бактерија него што смо могли замислити.
У ствари, најмање половина ћелија у телу су микробиолошке и значајан број њих насељава наша црева.
Имамо симбиотски однос са нашим бактеријама. Ови микроорганизми имају снажан утицај на стање нашег целокупног здравља - како физичког тако и менталног.
Међутим, бактерије такође зависе од нашег тела како би се храниле, живеле и расле, а испоставило се да су наша тела прилично спретна у одржавању ових микроорганизама.
Како се ово дешава? Контролом колико хранљивих састојака микроби могу да приступе. То је открило ново истраживање које су спровели научници са Медицинског факултета Универзитета Дуке у Дурхаму, НЦ.
„Чини се да постоји природни кључни ред за бактерије и нас. На неки начин није изненађујуће да бисмо ми, домаћин, требали држати више карата “, каже коаутор студије Лавренце А. Давид, Пх.Д.
То је у супротности са претходним идејама о микробиому људског црева, који га виде као окружење „где обилује храном и ресурсима, попут Фабрике чоколаде Виллија Вонке“, како каже Давид.
Давид и колеге извештавају о својим налазима у студијском раду који се појављује у часопису Натуре Мицробиологи.
Надмоћ црева над бактеријама
Претпоставка за ову студију потекла је од Аспен Реесе, која се сада налази на Универзитету Харвард у Цамбридгеу, МА, док је била уписана као докторат. кандидат на Универзитету Дуке.
Захваљујући свом еколошком искуству, Рееце је мислила на цревне бактерије у контексту природне конкуренције за ресурсе. У готово свим екосистемима, сматра она, становници имају тенденцију да се надмећу у ограниченим ресурсима.
Па се питала да ли је можда исто и за микробне становнике црева. Бактерија у воденим водама, како је даље образложила, ограничена је ограниченим приступом храњивим састојцима као што су азот или фосфор. Да ли би азот могао бити доступан у ограниченим количинама и у цревима?
Да би пронашли одговор на ово питање, Риз и колеге проучавали су узорке столице које су прикупили од бројних животиња и људи. Проучавали су фекалије зебра, жирафа, слонова, оваца и коња, да поменемо само неке. Узорци људске столице долазили су од добровољаца са седиштем у Северној Каролини.
Резултати анализе Риса и колега открили су да се бактерије држе на кратком поводцу у људском цреву: имају приступ око 1 атому азота на сваких 10 атома угљеника. То је много мање од онога што микроби који слободно живе добијају: у просеку 1 атом азота на свака 4 атома угљеника.
Да би потврдили да су ограничени нивои азота у животној средини у ствари контролисали „слободу“ бактерија, истраживачи су спровели експеримент на мишевима. Хранили су мишеве храном богатом протеинима, јер они имају висок ниво азота.
Што су више протеина истраживачи давали мишевима, то се више повећавао број цревних бактерија. Штавише, када је Реесе животињама убризгавала азот, приметила је да је део азота доспео у цревне бактерије.
То, објашњава она, сугерише да је сисар домаћин способан да лучи азот кроз ћелије које облажу црева како би хранио бактерије.
„Наша открића“, каже Давид, „подржавају идеју да смо развили начин да своје бактерије држимо на узици остављајући их да гладују због азота.“
Постизање деликатне равнотеже
Давид објашњава да ово „такође објашњава зашто западњачка дијета може бити лоша за нас. Када људи поједу превише протеина, то преплави способност домаћина да унесе тај азот у танко црево, а више од тога заврши на путу до дебелог црева, елиминишући нашу способност да контролише наше микробиолошке заједнице. “
„Можда би било лакше“, каже Реесе, „замислити да је црево мање„ црвено у зубима и канџама “од осталих делова природе, јер микробиота може бити толико корисна за људе,„ коментаришући претходну идеју која сугерише да црева су уточиште за бактерије.
„Али бактерије су појединачни организми, који се само покушавају снаћи - а хране има толико да се обиђе“, напомиње она.
Научници су се, међутим, такође упуштали у опасности покушаја контроле бактерија борећи се са њима антибиотицима. Да би то учинили, поново су спровели експеримент на мишевима, чије су резултате објавили у часопису еЛифе раније ове године.
Као део те студије, научници су давали антибиотике 10 мишева током периода од 5 дана, а узорке столице - које су анализирали - свакодневно су сакупљали од животиња.
Овај експеримент је показао да, у одсуству бактерија да их „поједу“, супстанце попут нитрата или сулфата прекомерно се накупљају у цревима.
Када су мишевима престали да дају антибиотике, њихова црева су поново успоставила микробну равнотежу; иако, Реесе објашњава, „Ми заправо немамо осећај колики је„ прави “број бактерија у цревима.“
„Свакако је нула премало, а бити пун само бактерија било би превише“, наставља она. Такође, док се мишеви могу прилично лако опоравити чак и након агресивног излагања лековима за брисање бактерија, то није исто за људе, објашњава Давид.
Значај конкуренције
То је зато што глодари делимично поново добијају одређене бактерије једући фекалије једни другима. Давид примећује, „Људи то вероватно неће желети.“
Када се микробиом особе дестабилизује, то заправо може омогућити патогенима да се лакше ухвате, упозоравају истраживачи.
„Обично ће патогени тешко колонизовати црева. Постоје билијуни других бактерија које морају да победе да би преживеле. Али ако изненада одузмемо микробну конкуренцију за ресурсе, губимо контролу, а лоше бактерије које узрокују гадне болести [...] имају јаснији пут. “
Лавренце А Давид, др.
Аутори напомињу да постоји начин да се помогне у одржавању нежне бактеријске равнотеже. Тренутно тим истражује како дијета - посебно присуство пребиотика и пробиотика - може допринети здрављу црева.
„Током еволуционе историје, наша тела су имала прилику да све то схвате и изграде системе како би микробиота била под контролом“, каже Реесе.
„Али као истраживачи који живе у модерној ери, мислим да још увек покушавамо да се снађемо у томе која је исправна вредност између нас и како да нас држимо тамо“, додаје она.
