Диета с ниско съдържание на фибри кара чревните микроби да ядат лигавицата на дебелото черво

Звучи като сюжет от научнофантастичен филм от 50-те години на миналия век: нашите собствени полезни бактерии, започват да изяждат тялото ни отвътре, защото не получават това, което искат.

Нови изследвания показват, че точно това се случва, когато микробите в храносмилателната ни система не получат естествените фибри, на които разчитат за храна.

Умирайки от глад, те започват да „гризат“ предпазващият слузест слой, който покрива червата, разяждайки го докато ерозира стената на дебелото черво и стане огнище на възпаление.

В ново изследване, публикувано в „Cell“, международен екип от изследователи показва какво се случва с червата на специално отглеждани мишки след лишаването им от фибри . Мишките са родени и отгледани без собствена чревна флора, след което са им били трансплантирани 14 основни бактерии, които обикновено се развиват в човешките черва. Учените имали пълния генетичен подпис на всяка от тях, което прави възможно проследяването на тяхната активност във времето.

Откритието е значимо не само за разбирането ролята на фибрите в нормалната диета, но и на потенциала за използване на фибри като противодействие на ефектите от нарушения на храносмилателния тракт.

„Урокът, който научихме от изучаването на взаимодействието на фибрите, чревните микроби и чревната бариера, че ако не ги храните добре, те ще започват да ви ядат отвътре“,

казва Ерик Мартенс, д-р, доцент по микробиология в Медицинския факултет на Университета в Мичиган, който ръководи изследването заедно с бившия си постдокторант Махеш Десаи, д-р от в Люксембургския здравен институт.

Използвайки специалната гнотобиотична (свободна от микроби) мишка и усъвършенствани генетични техники, които им позволяват да определят кои бактерии присъстват и са активни при различни условия, те изследват въздействието на диетите с различно съдържание на фибри – и тези без фибри. Също така заразяват някои от мишките с бактериален щам, който прави на мишките това, което определени щамове на Escherichia coli правят с хората – причиняват чревни инфекции, които водят до дразнене, възпаление, диария и др.

Резултат: слузният слой остава дебел и инфекцията не се задържа напълно при мишки, в чиято храна има около 15% фибри от минимално обработени зърна и растения. Но когато изследователите премахват фибрите от храната на мишките, дори за няколко дни, някои от микробите в червата им започват да се хранят със слузта.

Те също опитали диета, богата на пребиотични фибри – пречистени форми на разтворими фибри, подобни на това, което някои преработени храни и добавки съдържат в момента. Тази диета е довела до същата ерозия на слузния слой, както се наблюдава при липсата на фибри.

Изследователите установили, че сместа от бактерии се променя в зависимост от това с какво се хранят мишките, дори само след еднократна промяна в диетата. Някои видове бактерии в трансплантирания микробиом се срещат по-често, което означава, че са се възпроизвели повече – в условия с ниско съдържание на фибри, други – в условия с високо съдържание на фибри.

И четирите бактериални щама, които процъфтяват най-добре в условия на ниско съдържание на фибри и без фибри, били единствените, които произвеждат ензими, способни да разграждат дългите молекули, наречени гликопротеини, които съставляват слузния слой.

Освен разглеждането на бактериите въз основа на тяхната генетична информация, изследователите можели да видят кои ензими за смилане на фибри произвеждат бактериите. Те открили повече от 1600 различни ензима, способни да разграждат въглехидрати, сходни с тези в нормалните човешки черва.

Точно както сместа от бактерии, сместа от ензими се променяла в зависимост от това с какво се хранят мишките, като дори временно лишаването от фибри води до повече производство на ензими, разграждащи слузта.

Изображенията на слузния слой и „бокаловидните“ клетки на стената на дебелото черво, които постоянно произвеждат слуз, показват, че колкото по-малко фибри получават мишките, толкова по-тънък e слоят.

Докато в нормалните черва слузта непрекъснато се произвежда и разгражда от бактериите, промяната в активността им (на бактериите) в условия с най-ниско съдържание на фибри показва, че темпът на разграждане на слузта е по-бърз от темпото на производство – почти като прекомерно изсичане на горите, преди да поникнат нови.

Когато изследователите заразили мишките с Citrobacter rodentium – бактериите, подобни на E. coli – те забелязали, че тези опасни бактерии процъфтяват повече в червата на мишки, хранени с диета без фибри. Много от тези мишки започнахли да показват признаци на заболяване и да слабеят.

Разгледайки по-късно проби от чревната тъкан на мишките, учените забелязали не само много по-тънък или липсващ слузест слой, но и обширни възпаления. Мишките, които преди да бъдат заразени със Citrobacter rodentium, също са били на диета, богата на фибри,  са получили известно възпаление, но много по-малко като площ.

Превод със съкращения от https://www.newswise.com/articles/high-fiber-diet-keeps-gut-microbes-from-eating-the-colon-s-lining-protects-against-infection-animal-study-shows