Mednarodna raziskovalna skupina, ki jo vodi Nanyang Technological University, Singapur (NTU Singapore), je ugotovila, da lahko mikroorganizmi, ki živijo v črevesju, spremenijo proces staranja, kar bi lahko pripeljalo do razvoja zdravljenja na osnovi hrane, ki bi ga upočasnila.
Vsi živi organizmi, vključno s človeškimi bitji, sobivajo z nešteto mikrobnih vrst, ki živijo v njih in na njih, in raziskave, izvedene v zadnjih 20 letih, so pokazale njihovo pomembno vlogo pri prehrani, fiziologiji, presnovi in vedenju.
Z uporabo miši je ekipa, ki jo vodi profesor Sven Pettersson z medicinske šole NTU Lee Kong Chian, presadila črevesne mikrobe iz starih miši (starih 24 mesecev) v mlade miši brez mikrobov (stare 6 tednov). Po osmih tednih so mlade miši povečale črevesno rast in proizvodnjo nevronov v možganih, znano kot nevrogeneza.
Ekipa je pokazala, da je povečana nevrogeneza posledica obogatitve črevesnih mikrobov, ki proizvajajo specifično kratkoverižno maščobno kislino, imenovano butirat.
Butirat nastane z mikrobno fermentacijo prehranskih vlaknin v spodnjem črevesnem traktu in spodbuja proizvodnjo hormona za podaljšanje življenjske dobe, imenovanega FGF21, ki igra pomembno vlogo pri uravnavanju telesne energije in presnove. S staranjem se proizvodnja butirata zmanjšuje.
Raziskovalci so nato pokazali, da je dajanje butirata samega mladim mišem brez mikrobov imelo enake učinke nevrogeneze pri odraslih.
Študija je bila objavljena v Science Translational Medicine včeraj (13. novembra), izvedli pa so jo raziskovalci iz Singapurja, Združenega kraljestva in Avstralije.
"Ugotovili smo, da mikrobi, zbrani iz stare miške, podpirajo nevronsko rast pri mlajši miški," je dejal profesor Pettersson."To je presenetljivo in zelo zanimivo opazovanje, še posebej, ker lahko posnemamo nevro-stimulacijski učinek z uporabo samega butirata."
"Ti rezultati nas bodo pripeljali do raziskovanja, ali bi butirat lahko podprl popravilo in obnovo v situacijah, kot so možganska kap, poškodbe hrbtenice, ter za ublažitev pospešenega staranja in kognitivnega upada."
Kako črevesni mikrobi vplivajo na prebavni sistem
Ekipa je raziskala tudi učinke presaditev črevesnih mikrobov s starih miši na mlade na funkcije prebavnega sistema.
S starostjo se sposobnost preživetja celic tankega črevesa zmanjša, kar je povezano z zmanjšano proizvodnjo sluzi, zaradi česar so črevesne celice bolj ranljive za poškodbe in celično smrt.
Vendar dodatek butirata pomaga bolje uravnavati delovanje črevesne pregrade in zmanjša tveganje za vnetje.
Ekipa je ugotovila, da so miši, ki so prejemale mikrobe od starega darovalca, povečale dolžino in širino črevesnih resic – stene tankega črevesa. Poleg tega sta bila tako tanko črevo kot debelo črevo daljša pri starih miših kot pri mladih miših brez kalčkov.
Odkritje kaže, da lahko črevesni mikrobi kompenzirajo in podpirajo starajoče se telo s pozitivno stimulacijo.
To kaže na novo potencialno metodo za spopadanje z negativnimi učinki staranja s posnemanjem obogatitve in aktiviranja butirata.
"Lahko si zamislimo prihodnje študije na ljudeh, kjer bi testirali sposobnost živil z butiratom, da podpirajo zdravo staranje in nevrogenezo odraslih," je dejal profesor Pettersson.
"V Singapurju bi bil s svojo močno prehranjevalno kulturo raziskovanje uporabe hrane za 'zdravljenje' samega sebe zanimiv korak, rezultati pa bi lahko bili pomembni pri prizadevanju Singapurja, da podpre zdravo staranje njihove srebrne generacije."
Vodja skupine dr. Dario Riccardo Valenzano z Inštituta Max Planck za biologijo staranja v Nemčiji, ki ni bil vključen v študijo, je dejal, da je odkritje mejnik v raziskavah mikrobioma.
"Ti rezultati so vznemirljivi in odpirajo več novih odprtih vprašanj tako za biologijo staranja kot za raziskave mikrobiomov, vključno s tem, ali med življenjem miši poteka aktivno pridobivanje mikrobov, ki proizvajajo butirat, in ali ekstremno staranje vodi do izgube tega temeljnega mikrobno skupnostjo, ki je lahko sčasoma odgovorna za disbiozo in starostne disfunkcije,« je dodal.
Profesor Brian Kennedy, direktor Centra za zdravo staranje na nacionalni univerzi v Singapurju, ki je zagotovil neodvisen pogled, je dejal: "Intrigantno je, da lahko mikrobiom stare živali spodbuja mladostne fenotipe pri mladem prejemniku. To nakazuje, da je bila mikrobiota s staranjem spremenjena, da bi nadomestila kopičenje primanjkljaja gostitelja, in vodi do vprašanja, ali bi mikrobiom mlade živali imel večji ali manjši učinek na mladega gostitelja. Ugotovitve napredujejo v našem razumevanju. razmerja med mikrobiomom in njegovim gostiteljem med staranjem ter postavili temelje za razvoj posegov, povezanih z mikrobiomom, za spodbujanje zdrave dolgoživosti."
Študija temelji na prejšnjih študijah profesorja Petterssona o tem, kako lahko presaditev črevesnih mikrobov iz zdravih miši obnovi mišično rast in delovanje pri miših brez kalčkov z mišično atrofijo, kar je izguba skeletne mišične mase..
