منذ أن اكتشف ألكسندر فليمنج أن البنسلين ينمو بشكل طبيعي على طبق بتري ، كنا ندرك قوة المواد الكيميائية التي تنتجها الميكروبات. لكننا أدركنا مؤخرًا إمكانياتهم الهائلة.

وأصبح البحث Microbiome الآن واحدة من أهم الموضوعات في العلوم كما شروط متعددة ، بما في ذلك أمراض القلب, السمنة والشهية وتبدو التغيرات في المزاج مرتبطة بالميكروبات داخل أمعاءنا.

وتسمى مجموعة الميكروبات في أجسامنا جراثيمنا ، وتتركز معظم 100 تريليون منهم (البكتيريا والفيروسات والفطريات والطفيليات) في القولون من الأمعاء لدينا. على الرغم من أنها متشابهة في عدد الخلايا البشرية الخاصة بنا ، إلا أنها تحتوي على جينات 200 أكثر مما نوفره.

تعمل كل مجموعة من هذه الجينات الميكروبية مثل مصنع كيميائي ، حيث تضخ الآلاف من المواد الكيميائية التي توفر الفيتامينات والعديد من المستقلبات الأساسية التي تتحكم في نظام المناعة لدينا ، وظائف التمثيل الغذائي والدماغ. كما يمكننا الآن تعديل ميكروب الأمعاء الفردي مع النظام الغذائي (على سبيل المثال ، عن طريق تناول الكثير من الألياف أو زيت السمك) ، وهذا يفتح العديد من الفرص المثيرة لاستخدام الغذاء كدواء.

Postbiotics

أحدث أبحاثنا المنشورة في طبيعة علم الوراثةيلقي ضوءًا جديدًا على التفاعل بين ما نأكله ، والطريقة التي تعالج بها الميكروبات المعوية لدينا وكيفية تراكم الدهون في أجسادنا ، خاصة حول محيط الخصر لدينا.

قمنا بجمع عينات البراز من أزواج 500 وقياسها عبر مركبات بيوكيميائية 800 التي تنتج الميكروبات - الأيائل البرازية. كنا قادرين على تحديد المواد الكيميائية الحيوية الرئيسية في الأمعاء التي تتنبأ كمية الدهون في البطن لشخص معين. من المعروف أن الدهون الموجودة في منطقة البطن لدينا أكثر احتمالاً لتطوير أمراض مثل داء السكري من النوع 2 ومرض القلب.

تظهر نتائجنا أن نشاطنا الكيميائي البكتيري في الأمعاء يتم التحكم فيه فقط بواسطة جيناتنا (أقل من 20٪). وتتأثر البقية بالعوامل البيئية - وخاصة الغذاء. وهذا أمر مثير لأنه ، على عكس جيناتنا ومخاطرنا الفطرية لتطوير الدهن حول البطن ، والذي لا يتغير طوال الحياة ، يمكن تعديل ميكروباتنا الهضمية بسهولة أكبر.

على الرغم من أنه يمكن إجراء تغييرات جذرية من خلال زراعة البراز من متبرعين أصحاء ، إلا أن النتائج في السمنة هي لا يزال لا يمكن التنبؤ بها. أكثر العلاجات التقليدية هي النظام الغذائي (مثل الحمية الغنية بالألياف أو الأطعمة المخمرة) ، والبريبايوتك (الأطعمة أو المواد الكيميائية التي "تسميد" الميكروبات المعوية) والبروبيوتيك (الميكروبات الحية التي يُعرف أنها مفيدة ، مثل اكتوباكيللوس). الآن هناك مفهوم جديد في صحة القناة الهضمية: postbiotics. هذه هي المنتجات البكتيرية أو المنتجات الثانوية الأيضية من الميكروبات المعوية التي لديها نشاط بيولوجي في أجسامنا.

مخلفات أحد المخلوقات ...

إذا كنا نرغب في الاستفادة من postbiotics ، فإننا نحتاج إلى منحهم الأطعمة الدقيقة التي يحتاجونها لزيادة الإنتاج ، أو يمكننا صنع هذه المركبات صناعياً وإضافتها إلى حميتنا أو دواءنا.

كجزء من أحدث أبحاثنا ، قمنا ببناء قاعدة بيانات "metabolome gaut metabolome" تربط بين مختلف مركبات postbiotic إلى الميكروبات ، وهذا يمكن أن يساعد علماء آخرين على تهيئة بيئات أمعاء مثالية.

على سبيل المثال ، يتناول الكثيرون ملاحق أوميجا 3 ، لكن التجارب مخيبة للآمال. نحن اكتشف مؤخرا أن omega-3 مفيد لأنه يجعل البكتريا الأمعاء تنتج مواد أخرى (مستقلب برازي يسمى الغلوتامات n-carbamyl وهو مضاد للالتهابات وجيد لنا). ولكن لا يمكن للجميع إنتاج هذه المادة الكيميائية من مزيجها من الميكروبات ، موضحًا سبب عدم نجاح هذه المكملات دائمًا.

الهدف من العلماء الذين يعملون في هذا المجال الآن هو التعرف على المواد اللاحقة من النشاط التي تنتجها بكتيريا الأمعاء التي تساعد الجسم على توزيع الدهون بكفاءة ، حتى نتمكن من استخدامها لتقليل السمنة ومرض السكري.

في المستقبل غير البعيد ، سوف تعطينا المراحيض الذكية أو ورق التواليت الذكي لمحة سريعة عن المستقلبات التي يتم إنتاجها في أحشاءنا ، وما هي الأطعمة التي يجب أكلها لمعالجة أي خلل. قد تكون هذه اللقطة الفريدة من نوعها هي المفتاح للتلاعب بميكروباتنا مع التغذية الشخصية. في الحقبة الجديدة من postbiotics ، يمكننا البدء في استخراج الصيدلية المخبأة الضخمة التي تنتجها تريليونات الميكروبات كل يوم لإبقائنا بصحة جيدة.

عن المؤلفين

تيم سبيكتور ، أستاذ علم الوبائيات الوراثية ، كينجز كوليدج لندن وكريستينا مينى ، زميلة أبحاث ، كينجز كوليدج لندن

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب تيم سبيكتور:

at سوق InnerSelf و Amazon