كيف تساعد بكتيريا الأمعاء اجعلنا الدهون ورقيقة
البكتيريا المعوية قد يساعد على تحديد ما إذا كان نحن النحافة أو السمنة إلى
رافا ألفاريز
ل35 في المئة من البالغين في الولايات المتحدة الذين لا معركة يومية مع السمنة، والأسباب الرئيسية لحالتهم كلها مألوفة جدا: النظام الغذائي غير الصحي، ونمط الحياة المستقرة وربما بعض الجينات غير محظوظ. في السنوات الأخيرة، ومع ذلك، أصبحت الباحثين على اقتناع متزايد بأن اللاعبين مخفي المهم كامنة حرفيا في أحشاء الإنسان: المليارات على مليارات من الميكروبات الأمعاء.
طوال تاريخنا التطوري، وقد ساعدت المقيمون المجهري للأمعاء لدينا لنا تحطيم الألياف النباتية صعبة في مقابل الحصول على امتياز المعيشة في مثل مرق مغذية. بعد تظهر أدوارهم لتتجاوز الهضم. أدلة جديدة تشير إلى أن بكتيريا الأمعاء يغير الطريقة التي تخزين الدهون، كيف نوازن بين مستويات الجلوكوز في الدم، وكيف نرد على الهرمونات التي تجعلنا نشعر بالجوع أو الكامل. هذا المزيج الخاطئ من الميكروبات، كما يبدو، يمكن أن تساعد في تمهيد الطريق للسمنة والسكري من لحظة الولادة.
لحسن الحظ، والباحثين هي بداية لفهم الاختلافات بين مزيج خطأ واحد صحي، فضلا عن العوامل المحددة التي تشكل هذه الاختلافات. انهم يأملون في تعلم كيفية زراعة هذا النظام البيئي الداخلي في الطرق التي يمكن أن تمنع وربما علاج السمنة، والتي تحدد الأطباء وجود نسبة معينة من الطول والوزن، والمعروفة باسم مؤشر كتلة الجسم، وهذا هو أكبر من 30. تخيل، على سبيل المثال، والأطعمة والصيغ الطفل أو المكملات الغذائية ضعت لتعزيز الميكروبات الفاضلة حين قمع أنواع ضارة."نحن بحاجة للتفكير في تصميم الأطعمة من الداخل الى الخارج،" يشير جيفري غوردون من جامعة واشنطن في سانت لويس. يمكن حفظ الميكروبات سرنا سعيدا يكون سر بعيد المنال لمراقبة الوزن.
والداخلية الغابات المطيرة
يعرف الباحثون منذ فترة طويلة أن جسم الإنسان هي موطن لجميع أنواع الكائنات الحية الدقيقة، ولكن فقط في العقد الماضي أو لديك حتى أدرك أن هذه الميكروبات يفوق عدد خلايا الخاصة بنا 10 إلى واحد. وقد كشفت تقنيات التسلسل الجيني السريعة التي الأكبر والأكثر تنوعا عواصم "الجراثيم" يقيمون في الأمعاء الغليظة والفم، على الرغم من أن المجتمعات مثيرة للإعجاب تزدهر أيضا في الجهاز التناسلي وعلى بشرتنا.
يعرف الباحثون منذ فترة طويلة أن جسم الإنسان هي موطن لجميع أنواع الكائنات الحية الدقيقة، ولكن فقط في العقد الماضي أو لديك حتى أدرك أن هذه الميكروبات يفوق عدد خلايا الخاصة بنا 10 إلى واحد. وقد كشفت تقنيات التسلسل الجيني السريعة التي الأكبر والأكثر تنوعا عواصم "الجراثيم" يقيمون في الأمعاء الغليظة والفم، على الرغم من أن المجتمعات مثيرة للإعجاب تزدهر أيضا في الجهاز التناسلي وعلى بشرتنا.
كل واحد منا يبدأ في تجميع المصلين فريدة من الميكروبات لحظة وتمر من خلال قناة الولادة، والحصول على البكتيريا والدتنا أولا والاستمرار في جمع أعضاء جدد من البيئة في جميع مراحل الحياة. من خلال دراسة جينات هذه مختلف الميكروبات بشكل جماعي ويشار إلى حددت microbiome-المحققين العديد من سكان الأكثر شيوعا، على الرغم من أن هذه يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا من شخص إلى آخر وبين مختلف التجمعات البشرية. في السنوات الأخيرة بدأ الباحثون الانتقال من مجرد التعداد لتحديد نوع هذه الوظائف سكان دقيقة ملء في جسم الإنسان وتأثيرها على صحتنا العامة.
تلميح في وقت مبكر أن الميكروبات القناة الهضمية قد تلعب دورا في السمنة جاءت من الدراسات التي تقارن البكتيريا المعوية عند الأشخاص البدناء والهزيل. في دراسات التوائم الذين كانوا على حد سواء الهزيل أو كليهما يعانون من السمنة المفرطة، ووجد الباحثون أن المجتمع القناة الهضمية في الناس العجاف كان مثل فرة الغابات المطيرة مع العديد من الأنواع ولكن هذا المجتمع في البدناء كان أقل تنوعا أكثر مثل بركة-زائد المغذيات حيث نسبيا قليل من الأنواع الهيمنة. الأفراد الخالية من الدهون، على سبيل المثال، تميل إلى دينا تشكيلة واسعة من عصوانيات، وهي قبيلة كبيرة من الميكروبات التي تتخصص في تحطيم النشويات والألياف النباتية الضخمة إلى جزيئات أقصر من أن الجسم يمكن أن تستخدم كمصدر للطاقة.
توثيق مثل هذه الاختلافات لا يعني أن التناقضات هي المسؤولة عن السمنة، ولكن. لإثبات العلة والمعلول، أجرى غوردون وزملاؤه سلسلة أنيقة من التجارب مع ما يسمى الفئران أنسنة، التي نشرت في سبتمبر الماضي في العلوم . أولا، رفعوا القوارض الطفل متطابقة وراثيا في بيئة خالية من الجراثيم بحيث أجسادهم أن تكون خالية من أي بكتيريا. ثم انهم بالسكان الشجاعة مع الميكروبات المعوية التي تم جمعها من النساء البدينات والأخوات التوأم العجاف الخاصة بهم (ثلاثة أزواج من التوائم الإناث الأخوية واستخدمت مجموعة واحدة من التوائم المتماثلة في الدراسات). أكل الفئران نفس النظام الغذائي بكميات متساوية، إلا أن الحيوانات التي تلقت البكتيريا من التوأم يعانون من السمنة المفرطة نمت أثقل وأكثر زيارتها الدهون في الجسم من الفئران مع الميكروبات من التوأم رقيقة. كما هو متوقع، كان الفئران الدهون أيضا المجتمع أقل تنوعا من الميكروبات في الأمعاء.
فريق غوردون ثم كرر التجربة مع تطور صغير واحد: بعد إعطاء الفئران الميكروبات الطفل من التوائم كل منها، انتقلوا الحيوانات في قفص المشتركة. هذه المرة ظلت كلتا المجموعتين العجاف. وأظهرت الدراسات أن الفئران التي تحمل الميكروبات من الإنسان يعانون من السمنة المفرطة قد التقطت بعض من القناة الهضمية البكتيريا وخاصة أصناف غرفهم العجاف بتعديل صفحة 'من عصوانيات-ربما عن طريق استهلاك فضلاتها، نموذجي، إذا غير جذاب، والسلوك الماوس.لمزيد من إثبات هذه النقطة، نقل الباحثون 54 نوعا من البكتيريا من بعض الفئران الخالية من الدهون لأولئك مع المجتمع من نوع السمنة من الجراثيم ووجد أن الحيوانات التي كانت مخصصة للسمنة وضعت على وزن صحي بدلا من ذلك. نقل فقط 39 سلالات لم تفعل خدعة. "أخذت معا، وتوفر هذه التجارب دليلا مقنعا جدا أن هناك علاقة السبب والنتيجة، وأنه كان من الممكن منع تطور السمنة"، ويقول غوردون.
جوردون نظريته أن المجتمع القناة الهضمية في الفئران السمينة ديه بعض "وظائف شاغرة" لالميكروبات التي تؤدي دورا رئيسيا في الحفاظ على وزن صحي للجسم والتمثيل الغذائي العادي. دراساته، وكذلك من قبل الباحثين الآخرين، وتوفر القرائن تحريضية حول ما هذه الأدوار قد يكون. مقارنة مع الفئران رقيقة، على سبيل المثال، كانت الفئران الدهون غوردون مستويات أعلى في الدم والعضلات من المواد المعروفة باسم الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة وacylcarnitines. كلا وعادة ما تكون مرتفعة هذه المواد الكيميائية في الناس مع السمنة وداء السكري من النوع 2.
آخر وظيفة شاغرة المرتبطة بالسمنة قد يكون واحدا شغل عادة من قبل بكتيريا المعدة تسمى هيليكوباكتر بيلوري .البحث من قبل مارتن بليزر من جامعة نيويورك تشير إلى أن ذلك يساعد على تنظيم الشهية عن طريق تحوير مستويات من واحد جريلين الهرمون المنبه للجوع. H. بيلوري كان مرة واحدة وفرة في الجهاز الهضمي الأمريكي ولكن هو الآن نادرة، وذلك بفضل لمزيد من الظروف المعيشية الصحية واستخدام المضادات الحيوية، ويقول بليزر، مؤلف كتاب جديد بعنوانالميكروبات مفقودة .
النظام الغذائي هو عامل مهم في تشكيل النظام البيئي الأمعاء. واتباع نظام غذائي من الأطعمة المجهزة للغاية، على سبيل المثال، تم ربطها إلى مجتمع الأمعاء أقل تنوعا في الناس. أظهر فريق غوردون التفاعل المعقد بين الغذاء والميكروبات ووزن الجسم عن طريق تغذية الفئران على أنسنة لطعام غير صحي أعدت خصيصا التي كانت نسبة عالية من الدهون وانخفاض في الفواكه والخضراوات والألياف (بدلا من نسبة عالية من الألياف المعتاد، والماوس قليل الدسم اطحن). ونظرا لهذا "النظام الغذائي الغربي،" الفئران مع نوع يعانون من السمنة المفرطة الميكروبات شرع في النمو الدهون حتى عندما يضم مع cagemates العجاف. والنظام الغذائي غير الصحي منعت بطريقة أو بأخرى البكتيريا الحميدة من التحرك في ومزدهرة.
التفاعل بين النظام الغذائي والأمعاء البكتيريا يمكن أن يؤهب لنا أن السمنة من اليوم الذي ولدت، وكذلك يمكن وضع من خلالها ندخل العالم. وقد أظهرت الدراسات أن كلا من الأطفال الذين يرضعون من صيغة والرضع ألقاها العملية القيصرية لديهم مخاطر أعلى للسمنة والسكري من أولئك الذين هم-الرضاعة الطبيعية أو تسليمها عن طريق المهبل. العمل معا، وقد وجدت روب نايت من جامعة كولورادو بولدر وماريا غلوريا دومينغيز-بيلو من جامعة نيويورك أن الأطفال حديثي الولادة كما تعبر قناة الولادة، وابتلاع البكتيريا من شأنها أن تساعد في وقت لاحق لهم هضم الحليب. الرضع C-القسم تخطي هذا التعميد البكتيرية. ينشأ الأطفال على صيغة تواجه وضع غير مؤات مختلفة: فهي لا تحصل على المواد في حليب الثدي التي تغذي البكتيريا المفيدة والحد من الاستعمار من قبل تلك الضارة. وفقا لدراسة كندية حديثة والرضع الشرب صيغة لها البكتيريا في الأمعاء في أن لا ينظر في الأطفال الذين يرضعون من الثدي حتى يتم إدخال الأطعمة الصلبة. مثولهم أمام القناة الهضمية والجهاز المناعي وناضجة، ويقول دومينغيز-بيلو، قد يكون أحد الأسباب هؤلاء الأطفال أكثر عرضة لأمراض الحساسية والربو والأكزيما وأمراض الجهاز الهضمي، وكذلك السمنة.
تقدير جديد لتأثير الميكروبات القناة الهضمية على وزن الجسم كثفت المخاوف بشأن استخدام المسرف للمضادات الحيوية لدى الأطفال. وقد أظهرت بليزر أنه عندما تعطى الفئران الشابة جرعات منخفضة من المضادات الحيوية، على غرار ما تعطي مربي المواشي، فإنها تضع حوالي 15 في المئة أكثر من الدهون في الجسم من الفئران التي لم يتم إعطاء هذه العقاقير.المضادات الحيوية قد إبادة بعض البكتيريا التي تساعدنا على الحفاظ على وزن صحي للجسم. "المضادات الحيوية مثل النار في الغابة"، ويقول دومينغيز-بيلو. "الطفل يتشكل غابة. إذا كان لديك حريق في غابة ما هو جديد، وتحصل على الانقراض. وقال "عندما لوري كوكس، وهو طالب دراسات عليا في مختبر بليزر، والجمع بين نظام غذائي عالي الدهون مع المضادات الحيوية، وأصبحت الفئران يعانون من السمنة المفرطة. وقال "هناك التآزر،" بليزر يفسر. ويلاحظ أن استخدام المضادات الحيوية تختلف اختلافا كبيرا من دولة إلى أخرى في الولايات المتحدة، وكذلك انتشار السمنة، ويثير الاهتمام والفضول، خط الخرائط اثنين يصل مع كل من معدلات أعلى في أجزاء من الجنوب.
ما وراء البروبيوتيك
العديد من العلماء الذين يعملون على microbiome يعتقدون أن أبحاثهم إلهام جيل جديد من الأدوات لعلاج ومنع البدانة.لا يزال والباحثين يسارعون أن نشير إلى أن هذا هو حقل الشباب مع أكثر بكثير من التساؤلات والشكوك. "بيانات من دراسات الإنسان مسير الكثير من البيانات الماوس،" يلاحظ كلير فريزر من جامعة ماريلاند، الذي يدرس السمنة والأمعاء الميكروبات في السكان طائفة الآميش. حتى في السكان متجانسة مثل اميش، كما تقول، هناك فروق فردية واسعة أن يجعل من الصعب عزل دور الجراثيم في مرض معقد مثل السمنة.
العديد من العلماء الذين يعملون على microbiome يعتقدون أن أبحاثهم إلهام جيل جديد من الأدوات لعلاج ومنع البدانة.لا يزال والباحثين يسارعون أن نشير إلى أن هذا هو حقل الشباب مع أكثر بكثير من التساؤلات والشكوك. "بيانات من دراسات الإنسان مسير الكثير من البيانات الماوس،" يلاحظ كلير فريزر من جامعة ماريلاند، الذي يدرس السمنة والأمعاء الميكروبات في السكان طائفة الآميش. حتى في السكان متجانسة مثل اميش، كما تقول، هناك فروق فردية واسعة أن يجعل من الصعب عزل دور الجراثيم في مرض معقد مثل السمنة.
وحتى مع ذلك، فإن عددا من العلماء بنشاط على تطوير علاجات محتملة. دومينغيز-بيلو، على سبيل المثال، يتم إجراء تجربة سريرية في بويرتو ريكو التي الأطفال الذين يولدون بواسطة العملية القيصرية هي ممسوح فورا بقطعة قماش الشاش الذي تغلب عليه اسهم مع السوائل المهبلية الأم والميكروبات المقيمين. وقالت انها سوف تتبع الوزن والصحة العامة للأطفال في دراستها، مقارنتها مع الأطفال الرضع C-القسم الذين لم يتلقوا العلاج الشاش.
مجموعة في أمستردام، وفي الوقت نفسه، هي التي تحقق ما إذا كان نقل البراز من الهزيل لذوي الوزن الزائد سوف يؤدي إلى فقدان الوزن. تميل باحثون أمريكيون لعرض مثل هذه "زرع البراز"، كما غير دقيقة ومحفوفة بالمخاطر. اتباع نهج أكثر واعدة، ويقول روبرت كارب، الذي يشرف على المعاهد الوطنية للصحة منح ترتبط بالبدانة وmicrobiome، هو تحديد سلالات محددة من البكتيريا المرتبطة هزال، وتحديد أدوارهم وتطوير علاجات وفقا لذلك. وقد اقترح جوردون الأطعمة غنية مع البكتيريا المفيدة وأي العناصر الغذائية اللازمة لنمكن لهم في واحد الأمعاء إصدار المستندة إلى علم الزبادي بروبيوتيك اليوم. لا أحد في مجال يعتقد أن البروبيوتيك وحدها سيفوز في الحرب على السمنة، ولكن يبدو أن، جنبا إلى جنب مع ممارسة والحق في تناول الطعام، نحتاج لحشد الجيش الميكروبي لدينا الداخلية.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق