Нова информация за коронавируса

война

Статия от: Ричард Харт, Институтът за биодизайн

Благополучието на хората често процъфтява в условията на сътрудничество с други хора и камбани по време на периоди на външни конфликти и раздори.

Според Атина Актипис, изследовател в Института за биодизайн на Държавния университет в Аризона и Центъра за еволюция и медицина, микробите в тялото - известни общо като микробиота - също участват в кооперативно и бойно поведение с човешки клетки в тяхната среда. Това е особено вярно за човешките черва, където много трилиони от тях съществуват в храносмилателния тракт в общности с объркващо разнообразие.

В изследванията, публикувани в актуалния брой на Annals от Нюйоркската академия на науките, Aktipis и нейните колеги Хелън Васиелевски (Отдел по психология на ASU) и Джо Алкок (от Университета на Ню Мексико, Катедра по спешна медицина), изследват ролята на микробите в червата. Тяхното проучване изследва как диетичният избор насърчава сътрудничеството или може да подхрани конфликта между чревните микроби и хората, с които взаимодействат, поддържайки здравето или насърчавайки началото на заболяването.

Новото изследване дава важна информация за финото взаимодействие на диетата и човешкото здраве, както и проправя пътя за управление на микробиома, особено за лечение и профилактика на възпалителни и метаболитни заболявания.

„Нашите чревни микроби не са просто пасивни получатели на храната, която ядем - те се развиват и променят в отговор на това, с което храним телата си. И има някои храни, които водят до споделяне на ресурси между нас и нашите микроби, докато други храни могат да доведат до конфликт и конкуренция на ресурси между нашите тела и нашите микроби “, казва Aktipis. „Тази рамка за сътрудничество и конфликти може да ни помогне да разберем някои аспекти на това защо се разболяваме и как можем да останем здрави.“

Бактериална нация

Учените едва сега започват да оценяват значението и сложността на бактериите, съдържащи микробиотата, която наброява приблизително 30 трилиона, приблизително същия брой като човешките клетки. Колонизирането на тялото от широк спектър от микроби започва при раждането, когато новороденото е изложено на вагинална, фекална и кожна флора на майката.

Повечето от човешката микробиота се намират в червата. Съществуват поне 500 различни вида, въпреки че повечето попадат в няколко добре познати групи. Нововъзникващите изследвания показват, че съставът на тези микроби оказва силно влияние върху човешкото здраве през целия живот, включително склонността към затлъстяване и податливостта към алергии. Те дори могат да повлияят на поведението.

В новия ръкопис Актипис и нейните колеги изследват ефектите на определени хранителни вещества в храната върху поведението на чревните бактерии. Техният иновативен подход прилага еволюционната теория по въпроса и предлага микробите, обитаващи човешките черва, да участват в конкурентно или кооперативно поведение, в частност в зависимост от конкретната диета, на която са изложени.

Подкрепа срещу раздори

Сътрудничеството и конкуренцията са отличителни белези на еволюционните процеси, насочващи съдбата на всички живи организми. В човешкото тяло конфликтите и сътрудничеството между клетки с различен генетичен състав могат да имат важни последици за здравето и болестите.

Един класически пример е този на раковите клетки, които мутират генетично, образуват независими клъстери и ограбват ресурси от гостоприемника в собствена полза. Клетъчната конкуренция може да възникне и между майчините клетки и тези на развиващия се плод, друга тема, която Aktipis изследва в по-ранни изследвания.

В настоящото проучване Aktipis и нейните колеги изследват сътрудничеството и конкуренцията между човека и нечовека, т.е. между клетките, изграждащи човешки тъкани и органи, и множеството микроби (напр. Бактерии, гъбички и археони), съществуващи едновременно в същия индивид.

Поведението на сътрудничество между хората и чревната микрофлора възниква, когато бактериалните клетки произвеждат енергия и витамини и помагат за скрининг на патогени, заплашващи гостоприемника. В замяна клетките гостоприемници помагат за поддържането на микробното местообитание, като им осигуряват среда, благоприятна за техния растеж и разпространение - ситуация, от която печелят всички.

Авторите предлагат, че съвместното изравняване на нуждите между чревните микроби и човешкия гостоприемник трябва да доведе до положителни здравни резултати, докато конфликтите относно използването на ресурси често могат да генерират заболяване.

Хелън Васиелевски, постдокторант в лабораторията Aktipis, твърди, че приемането на микробна перспектива е полезно за разбирането на тези взаимоотношения на сътрудничество: „Мисленето за предаването или как тези микроорганизми се движат между гостоприемниците е наистина важно тук. Ако бактериите могат лесно да се придвижват между гостоприемниците, те могат да експлоатират настоящия гостоприемник и да продължат напред, докато ако са по-ограничени, те могат да станат зависими от репродуктивния успех на гостоприемника за техния собствен успех “, казва тя. „В екстремни случаи симбионтите стават зависими от своите домакини до такава степен, че вече нямат способността да живеят извън гостоприемника - виждаме примери за това при някои безгръбначни.“

Бой с храна

Вътрешните спорове могат да избухнат, когато нуждите на микробите и хората са различни. Ако условията за сътрудничество се нарушат, чревната микробиота може да допринесе за хронични страдания, включително възпалителни, метаболитни и сърдечно-съдови заболявания или да използва хранителни вещества, предназначени за гостоприемника, причинявайки възпаление и други негативни ефекти върху здравето.

Захарта и мазнините в храната могат да представляват рецепта за такъв вътрешен конфликт. За разлика от диетичните фибри, мазнините и простите захари могат да се използват не само от клетките гостоприемници, но и от потенциално вредните микроби, като патогенни Е. coli. Вместо споделяне на ресурси, следва микробно въже.

Когато ниският прием на фибри в диетата се комбинира с обилна захар, популациите от вредни микроби могат да се разширят, което да доведе до заболявания, свързани с възпалението. Поглъщането на желязо също носи определени рискове за здравето и понякога може да доведе до вътрешен конфликт. Разнообразни патогени крадат желязо директно от белтъците на гостоприемника. Когато вредните микроби получат достъп до ключови хранителни вещества като желязото, тялото реагира, като усилва имунната активност срещу тези микроби. Това може да доведе до ескалиращ конфликт между човешки и микробни клетки, с вредно въздействие върху човешкото здраве, което може да включва мастно възпаление, затлъстяване и диабет.

Какво се готви?

Измервайки въздействието върху здравето на съвременните западни диети, новото проучване идентифицира както ползите, така и рисковете, свързани със сътрудничеството и конфликтите в човешките черва.

Широката наличност на храни с висока хранителна плътност и ниско натоварване на патогени действа за укрепване на здравето чрез сътрудничество между микроби и хора. Сред специфичните хранителни вещества, изследвани в проучването, майчиното мляко е подчертано заради ползите му както за майката, така и за кърмачето. Приписва му се, че намалява детската смъртност и ограничава риска от хронични заболявания по-късно в живота.

Несмилаеми въглехидрати в млякото хранят защитна микробиота в червата. Специализираните протеини в кърмата осигуряват имунологичен ефект, включително цитокини, имуноглобулини и лактоферин, които действат за намаляване на риска от инфекция.

От друга страна, западните диети могат да допринесат за човешките заболявания, включително затлъстяването и други хронични възпалителни заболявания, като следствие от ниското им съдържание на фибри и високия дял на прости захари, наситени мазнини и емулгатори.

Констатациите от изследването, подчертани в тази статия, означават отклонение от конвенционалните идеи относно диетата, което предполага, че негативните последици за здравето на някои храни може да се дължат на техните ефекти върху фината взаимовръзка на гостоприемника и микробиома.