Beslenme Müdahalesi Bağırsak Florasını Onarır ve Kronik Hastalıklara Karşı Koruma Sağlar
Son zamanlarda Cell dergisinde yayımlanan bir araştırmada, araştırmacılar sağlıklı yetişkinlerde mikrobiyom geri kazanımı stratejisinin etkilerini inceledi.
Arka Plan
İnsanlar, konak gelişimi, sağlık ve uygunluk üzerine katkıda bulunan gastrointestinal (GI) yolundaki karmaşık mikrobiyomlara sahiptir. Bu simbiyoz, modern endüstrileşmiş toplumlardan milyonlarca yıl boyunca evrimleşmiştir.
Endüstrileşme belirleyici faktörlerinin beslenme mikrobiyotuna besin desteği sağlamada yetersizlik yaratması ve simbiyont iletimine engel teşkil etmesi gibi faktörler başlıca engeller oluşturur.
Bu faktörler, besin güvenliği ve enfeksiyöz hastalık önleme yoluyla yaşam beklentisini önemli ölçüde artırmalarına rağmen, yaygın olmayan hastalıklara (NCD’ler) karşı daha yüksek bir riskle bağlantılıdırlar. Bu da, NCD’lerdeki artışın konak-mikrobiyom simbiyozundaki bozulmalardan kaynaklanabileceği hipotezine yol açmıştır.
Endüstrileşme, bağırsak mikrobiyom çeşitliliğinde ve lif fermantasyonunda bir azalmaya, pro-enflamatuar mikroplarda bir artışa ve immünomodülatör ve lifi parçalayan mikroplarda bir kayba yol açmıştır.
Farelerde yapılan çalışmalar, Batı diyetlerinin kommensal mikropların açlığına ve tükenmesine neden olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, bağırsak mikrobiyotasını geri kazanmak ve endüstrileşmenin etkilerini düzeltmek için güçlü bir neden vardır.
Araştırma ve Bulgular
Bu çalışmada, araştırmacılar sağlıklı Kanadalılarda mikrobiyom geri kazanım stratejisinin etkilerini incelediler.
Strateji, genellikle endüstrileşmiş mikrobiyomlarda nadiren bulunan bir bakteriyum olan Limosilactobacillus reuteri ve bir endüstrileşmemiş mikrobiyom geri yükleme diyetini içeriyordu. Almanya (DSM 20016T) ve kırsal Papua Yeni Gine (PB-W1) kaynaklı iki bakteri suşu izole edilmiştir.
Geri yükleme diyeti, Kanada’da bulunan ancak Papua Yeni Gine’de tüketilen, pirinç, lahana, salatalık vb. gibi yiyeceklere ve stachyose ve raffinose açısından zengin yiyeceklere dayandırılmıştır.
Sağlıklı yetişkinlerde randomize kontrollü bir besleme denemesi gerçekleştirilmiş ve mikrobiyom geri kazanım stratejisinin etkileri değerlendirilmiştir. Katılımcılar, üç hafta boyunca geri yükleme diyetini veya kendi alışılmış diyetlerini tüketmek üzere randomize edilmişlerdir.
Üç haftalık bir ara verme döneminin ardından katılımcılar, diğer üç haftalık dönemde diğer diyetlere geçmiş ve ardından ek üç haftalık bir ara verme dönemi geçirmişlerdir. Ayrıca, katılımcılar her diyet döneminin 4. gününde bir plasebo veya bir L. reuteri inokulumunu (her iki suşun biri) randomize edilmişlerdir. Randomize edilen 41 katılımcıdan yalnızca 30’u müdahaleyi tamamlamış ve analizlere dahil edilmiştir.
Fiber alımı ortalamada, geri yükleme diyetinde alışılmış diyetlerine kıyasla ikiye katlanmış, doymuş yağlar önemli ölçüde azalmıştır; enerji alımı önemli ölçüde farklılık göstermemiştir. L. reuteri takviyesinin güvenlikle ilgili ölçümler üzerinde belirgin bir etkisi yoktu; geri yükleme diyeti kreatin seviyelerini arttırmış ve tahmini glomerüler filtrasyon hızını (eGFR) azaltmıştır, ancak normal aralıklar içindeydi.
Geri yükleme diyeti, günlük bağırsak hareketlerinin sayısını arttırmış, dışkı kıvamını yumuşatmış ve gaz, karın gerilmesi ve karın ağrısı gibi GI semptomlarını artırmıştır. L. reuteri, uygulamadan iki gün sonra dışkı örneklerinde nicel polimeraz zincir reaksiyonu (qPCR) ve kültürle tespit edilmiştir.
Her iki suş, uygulamadan 12 ila 17 gün sonra tespit edilememiştir. Geri yükleme diyeti sadece PB-W1’in bolluğunu artırmıştır. PB-W1 hücre sayıları, uygulamadan dört ve sekiz gün sonrası DSM 20018T’den önemli ölçüde daha yüksektir.
Geri yükleme diyeti, dört gün içinde alfa çeşitliliğini azaltmış ve bu durum diyet dönemi boyunca sürdürülmüştür; ayrıca bağırsak mikrobiyal topluluğu üzerinde önemli ölçüde etkili olmuştur, temel alınarak belirlenen beta çeşitlilik farklarına göre değerlendirilmiştir.
Daha fazla analiz, alfa çeşitlilik indekslerinin ve araştırma noktaları arasındaki beta çeşitlilik farklarının, araştırma döneminin sonunda veya alışılmış diyetin başlamasından kısa süre sonra temel seviyelere döndüğünü ortaya koymuştur; bu, geri yükleme diyetinin bağırsak mikrobiyomu üzerinde geçici, geri dönüşümlü etkilere neden olduğu anlamına gelmektedir.
Geri yükleme diyeti, kısa zincirli yağ asidi (SCFA) ve asetat seviyelerini artırmış ve dışkı pH’sını azaltmış, dallanmış zincirli yağ asitleri (BCFA’lar) ve BCFA/SCFA oranını azaltmıştır.
Ek olarak, plazma metabolitlerini profillemek için hedeflenmemiş metabolomikler gerçekleştirilmiştir. Uygulamadan dört gün sonra metabolit değişiklikleri arasında belirgin bir değişiklik tespit edilmemiştir.
Ancak, geri yükleme diyeti, metabolit değişiklikleri alışılmış diyetle karşılaştırıldığında önemli bir etkiye sahipti. Geri yükleme diyeti, mikrobiyom tarafından üretilen/değiştirilen veya konak ve mikrobiyom tarafından birlikte üretilen metabolitlerin %90’ını önemli ölçüde değiştirmiştir.
Sonraki adımlarda, ekip geri kazanım stratejisinin NCD risk belirteçleri üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Geri yükleme diyeti, fekal kalprotektin ve toplam kolesterol, non-yüksek yoğunluklu lipoprotein kolesterol, düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) kolesterol, C-reaktif protein (CRP) ve açlık glukoz seviyelerini azaltmıştır.
İnsülin duyarlılığında artış olmuş, özellikle açlık glukozundaki azalmadan kaynaklanan insülin direncinde iyileşmeler olmuştur.
Sonuçlar
Sonuçlar, mikrobiyom geri kazanımı konusunda önemli içgörüler sunmaktadır. Araştırmacılar, L. reuteri PB-W1’i bir katılımcıda yeniden tanıtabilmişlerdir. L. reuteri’nin bir dozu, mikrobiyom ekolojisi, kronik hastalık risk belirteçleri ve plazma metabolomu üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır.
Geri yükleme diyeti, mikrobiyom çeşitliliğini azaltmış ve mikrobiyom bileşimi ve işlevsel özellikleri üzerindeki etkileri katılımcılar arasında oldukça farklılık göstermiştir.
Ayrıca, geri yükleme diyeti, NCD’lerde rol oynayan çeşitli plazma metabolitleri üzerinde olumlu bir etki yapmıştır, birçoğu mikrobiyal kökenli olan metabolitlerdir. Ayrıca, kilo kaybı ve açlık plazma glukozu, LDL ve CRP’de azalmalar gibi birçok kardiyometabolik faydaya sahiptir.
Özellikle, NCD patolojisinde rol oynayan mikrobiyom özellikleri, geri yükleme diyetiyle düzeltilmiş, birçoğu kardiyometabolik faydaları öngören özellikler olmuştur.
