Naučnici otkrivaju ključnu bakteriju koja održava zaštitnu barijeru creva pod ishranom sa malo vlakana

Naučnici otkrivaju ključnu bakteriju koja održava zaštitnu barijeru creva pod ishranom sa malo vlakana

„Zapadna dijeta“ sa malo vlakana uzrokuje oštećenje zaštitne barijere sluzi u crevima, a takva oštećenja mogu povećati rizik od upale i infekcije. Proučavajući crevne bakterije ljudi koji su povećali unos dijetalnih vlakana, istraživači sa Univerziteta Umea otkrili su da crevna bakterija Blautia igra ključnu ulogu u zaštiti sluzi.

„Naši rezultati doprinose boljem razumevanju kako crevne bakterije i sloj sluzi funkcionišu zajedno, što može na kraju dovesti do novih strategija lečenja bolesti povezanih sa zapadnjačkom ishranom, kao što je inflamatorna bolest creva ulcerozni kolitis“, kaže dr Sandra Holmberg, student na Odseku za molekularnu biologiju Univerziteta Umeo.

Da bi se zaštitilo od triliona mikroorganizama u našim crevima, našem telu su potrebni efikasni odbrambeni mehanizmi. Jedna od glavnih zaštita je sloj sluzi koji prekriva crevni zid. Normalno, ova sluz je nepropusna za bakterije i tako održava zdravu udaljenost od crevnih bakterija. U debelom crevu, gde je količina bakterija najveća, ova barijera se čuva neprekidnim lučenjem sluzi od strane našeg tela.

Ishrana oblikuje sastav crevnih bakterija i barijeru sluzi. Prethodne studije su pokazale da ako se miševima daju zapadnjačka ishrana bogata mastima/visokim šećerom koja takođe sadrži malo dijetalnih vlakana, sastav crevne bakterijske zajednice se menja, luči se manje sluzi, a preostala sluz postaje propusna za bakterije.

Ovo povećava rizik od infekcije i upale jer se crevne bakterije mogu približiti telu. Pošto su infekcija i zapaljenje pre izuzetak nego pravilo, nije jasno koje su crevne bakterije važne za regulaciju sluzi i koji je mehanizam.

U saradnji sa istraživačima u Nemačkoj i Finskoj, naučni saradnik Bjorn Šreder i njegova grupa istraživali su upravo ovo prateći ljude koji su promenili svoju ishranu, a zatim koristeći mišje modele za proučavanje uticaja crevnih bakterija na funkciju sluzi.

U tromesečnoj studiji, zdravi učesnici su povećali dnevni unos dijetalnih vlakana za 10 grama, što je ekvivalentno oko četiri jabuke ili 3 decilitra ovsene kaše. Da bi se proučio značaj povećanog unosa vlakana, sakupljene su crevne bakterije na početku i na kraju studije.

Ove crevne bakterije su zatim presađene miševima koji su hranjeni zapadnom ishranom sa malo vlakana. U grupi životinja sa transplantiranim crevnim bakterijama od početka studije, istraživači su primetili oštećenje sluznog sloja. Suprotno je uočeno u grupi sa povećanom potrošnjom dijetetskih vlakana, gde je sloj sluzi izgledao dobro.

„Rezultat naglašava značajnu ulogu koju dijetetska vlakna imaju za naše crevne bakterije, što zauzvrat doprinosi održavanju važne barijere sluzi“, kaže Rejčel Fini, doktorant na Odseku za molekularnu biologiju Univerziteta Umea.

Istraživači su dalje proučavali bakterijski sastav crevnih bakterija i videli, između ostalog, da je količina bakterije Blautia veća nakon perioda povećanog unosa vlakana. Njegovo prisustvo takođe je u korelaciji sa funkcijom sluzi merenom kod miševa.

U dodatnim studijama na miševima gde je samo Blautia dodata zajedno sa zapadnjačkom ishranom, mogla su se primetiti slična poboljšanja funkcije sluzi, kao što je ranije uočeno prilikom transplantacije ljudskih bakterija bogatih vlaknima.

Koristeći specijalizovanu tehniku merenja sluzi, istraživači su otkrili da čak i izlučeni molekuli iz Blautia mogu direktno stimulisati lučenje sluzi, objašnjavajući kako njegovo prisustvo može održati funkciju sluzi u okruženju sa malo vlakana.

Kada su dalje tragali za identitetom ovih molekula koje luči Blautia, istraživači su pronašli kratkolančane masne kiseline — strukture za koje se ranije pokazalo da su korisne za zdravlje creva. Iznenađujuće, ovi molekuli su bili u stanju da direktno poboljšaju funkciju sluzi, što opisuje mehanizam koji stoji iza funkcije bakterija.

Dodatak Blautia je takođe smanjio ozbiljnost infekcije crevnim mišjim patogenom sličnom bakteriji E. coli koja izaziva bolesti kod ljudi.

„Stoga smo zaključili da Blautia takođe može imati zaštitne efekte u slučaju infekcije“, kaže Vishnu Prasoodanan, postdoktorski saradnik na Odeljenju za molekularnu biologiju na Univerzitetu Umea.