Ново изследване дава възможност за „съобразени“ съвети за диета - базирани на нашия личен микробиом в червата - за хора, които искат да отслабнат и да намалят риска от заболяване. Системните биолози от Технологичния университет Чалмърс за първи път успешно идентифицират подробно как някои от най-често срещаните чревни бактерии взаимодействат по време на метаболизма.

бактерии

Изследователите от Технологичния университет Чалмърс са разработили математическа платформа за изчисление, която дава възможност да се предскаже как различните пациенти ще реагират на модифицирана диета, в зависимост от това как е съставен чревният им микробиом.

Работата е проведена в сътрудничество в контекста на финансирания от ЕС проект Metacardis, координиран от професор Карин Клемент от Института по кардиометаболизъм и хранене (Ican, Pitié-Salpêtrière Hospital, Inserm/University of Sorbonne) в Париж и включва също професор Фредрик Бекхед от Университет в Гьотеборг.

„Този ​​метод ни позволява да започнем да идентифицираме метаболизма на всеки отделен тип бактерии и по този начин да се справим с основните механизми в човешкия метаболизъм“, казва Йенс Нилсен, професор по системна биология в Chalmers и ръководител на изследователския екип.

В храносмилателната система на човека може да има до 1000 различни вида бактерии и други микроорганизми, много от които участват в метаболизма по един или друг начин. Съставът на микробиома на човешките черва варира значително при отделните индивиди по причини, които до голяма степен са неизвестни. Изследванията през последните няколко години обаче показват, че има връзка между някои заболявания и състава на чревния микробиом.

"Това е ясно по отношение на диабет тип 2, втвърдяване на артериите и затлъстяване например. Има също така индикации, че същото може да се отнася за депресия и способността на организма да реагира на различни лечения на рак", казва Йенс Нилсен.

Точно как микроорганизмите взаимодействат с храната, индивида и не на последно място е изключително сложно. Досега беше много трудно да се разбере какви са причинно-следствените връзки. В проучване, публикувано наскоро в Cell Metabolism, обаче, изследователите доказват чрез клинични изпитвания, че математическото моделиране, което те са разработили, работи.

Отправната точка е диетичен експеримент, проведен в Ican. Първо чревният микробиом се характеризира за индивиди в група пациенти с наднормено тегло, а след това те са поставени на диета за отслабване. Всички отслабнаха, което се очакваше. При пациенти с чревен микробиом с малко разнообразие обаче съдържанието на няколко вещества, които обикновено показват здравни рискове, също е намалено в кръвта и изпражненията на индивидите. Това беше отклонение от пациентите, които имат чревен микробиом с по-голямо „биологично разнообразие“. Здравното им състояние не е засегнато в същата степен.

От истински интерес обаче е, че системните биолози от Чалмърс със своите инструменти за моделиране до голяма степен са успели да обяснят защо и двете групи пациенти са реагирали както диетата.

"Наред с други неща, успяхме да покажем, че червата на индивидите с чревен микробиом с малко разнообразие произвеждат по-малко аминокиселини, когато спазват тази диета. Това е едно от обясненията за подобрената химия в кръвта.

В краткосрочен план Йенс Нилсен вярва, че изследването ще улесни лекарите да идентифицират пациенти с наднормено тегло, които са изложени на по-висок риск от кардиометаболитни заболявания и биха могли наистина да постигнат големи ползи за здравето, като модифицират диетата си и отслабнат. Съвсем скоро трябва да бъде възможно да се разработят препоръки за диета, които да вземат предвид чревния микробиом на отделните пациенти. Karine Clement вече мисли в тази насока и се разработват нови последващи клинични експерименти.

„В дългосрочен план бихме могли да добавим чревни бактерии за пациенти, чийто метаболизъм не функционира правилно“, обяснява тя.

Това, което е известно като пробиотици, вече се използва - различни култури от кисело мляко са един пример - но задачата на тези бактерии е преди всичко да стабилизират червата и да създадат благоприятна среда.

„Следващото поколение пробиотици ще се отнася повече до добавянето на бактерии, които се интегрират директно със съществуващия чревен микробиом и правят трайна промяна в състава“, казва Йенс Нилсен.

Компанията Metabogen е основана на базата на сътрудничество между изследователи от Chalmers и Университета в Гьотеборг и ще има за цел да разработи тези видове лекарства.