Un microbiom gastrointestinal sănătos este dependent de diversitatea alimentară
Mark L. Heiman
1 MicroBiome Therapeutics, 1316 Jefferson Avenue, New Orleans, LA 70115, SUA
Frank L. Greenway
2 Pennington Biomedical Research Center, Louisiana State University System, 6400 Perkins Road, Baton Rouge, LA 70808, SUA
Abstract
fundal
La fel ca toate ecosistemele sănătoase, bogăția speciilor de microbiote caracterizează microbiomul GI la indivizii sănătoși. În schimb, pierderea diversității speciilor este o constatare obișnuită în mai multe stări de boală. Acest biom este inundat de energie sub formă de alimente nedigerate și parțial digerate și, în unele cazuri, medicamente și suplimente alimentare. Fiecare specie microbiotică din biom transformă acea energie în molecule noi, care pot semnala mesaje către sistemele fiziologice ale gazdei.
Domeniul de aplicare al revizuirii
Alegerile dietetice selectează substraturi pentru specii, oferind un avantaj competitiv față de alte microbiote GI. Cu cât dieta este mai diversă, cu atât microbiomul este mai divers și cu atât mai adaptabil la perturbații. Din păcate, diversitatea alimentară s-a pierdut în ultimii 50 de ani și alegerile dietetice care exclud produsele alimentare de la animale sau plante vor restrânge microbiomul GI în continuare.
Concluzie majoră
Cercetări suplimentare privind extinderea bogăției microbiene intestinale prin diversitatea dietetică ar putea extinde conceptele în nutriția sănătoasă, să stimuleze descoperirea de noi diagnostice și să deschidă noi posibilități terapeutice.
Acum douăzeci și cinci de ani, Epstein și colab. a descris tratarea unui grup de 25 de copii cu vârste cuprinse între 6 și 12 ani, care erau supraponderali cu 45% împreună cu unul dintre părinții lor, care era, de asemenea, supraponderal. Perioada de tratament a durat 8 luni și a constat în instrucțiuni de dietă, instruire în managementul comportamentului, exerciții fizice și contractare de urgență în care s-au depus bani și s-au returnat 5 USD la vizite dacă s-a pierdut în greutate. Ambii părinți și copii au pierdut în greutate în timpul perioadei de tratament, dar la zece ani după tratament, copiii au menținut în continuare o reducere de 7,5% a procentului lor de supraponderalitate sub valoarea inițială. În schimb, părintele care a fost tratat în același timp cu copilul și-a crescut procentul de supraponderalitate față de valoarea inițială cu 9,1% [1]. Motivul capacității subiecților pre-pubertari de a menține pierderea în greutate, dar nu și a părinților care au fost tratați cu aceștia în același program, rămâne un mister medical.
Acest studiu a fost efectuat înainte de a exista o apreciere a interacțiunilor dintre microbiomul gastrointestinal (GI) și sistemele fiziologice care reglementează metabolismul. La sfârșitul anului 2007, Institutele Naționale de Sănătate din SUA (NIH) au lansat Proiectul Microbiomului Uman (HMP) și, la începutul anului 2008, Comisia Europeană și China au inițiat proiectul Metagenomică al Tractului Intestinal Uman (MetaHIT). Aceste eforturi mari aplică secvențierea avansată și instrumente bioinformatice pentru a caracteriza microbii care trăiesc în și pe corpul nostru. Fiecare comunitate de microbiote este studiată ca un ecosistem, utilizând știința și limbajul ecologiei [2]. Biodiversitatea este un aspect critic al funcției ecosistemului și a fost accentul intens al proiectelor HMP și MetaHIT [3], [4]. La fel ca toate ecosistemele sănătoase, un anumit nivel de bogăție a speciilor caracterizează microbiomul GI la indivizii sănătoși [5]. Adăugările sau pierderile de specii cu roluri similare tind să aibă doar efecte mici asupra funcției microbiomului. Cu toate acestea, dominația de către puține specii sau lipsa diversității speciilor poate avea un impact semnificativ asupra funcției.
Copiii pre-adolescenți care au reușit să mențină pierderea în greutate pot avea un nivel mult mai ridicat de bogăție de specii decât părinții lor. Într-adevăr, biodiversitatea microbiomului GI al copiilor pre-adolescenți sănătoși cu vârsta cuprinsă între 6-12 ani este mult mai mare decât cea a adulților sănătoși care trăiesc în același oraș [6]. Cu cât biodiversitatea este mai mare, rezistența ecosistemului este mai mare pentru a se recupera sau a se adapta la perturbații. În schimb, pierderea bogăției speciilor în microbiomul GI este o constatare obișnuită în mai multe stări de boală.