Питание и кишечная микробиота: влияние и взаимодействие
advertisement
Питание и кишечная микробиота: влияние и взаимодействие Сизенко А.К. к.мед.н. Национальный медицинский университет имени А.А. Богомольца Кишечная микробиота > 1000 видов 1014 бактериальных клеток в 10 раз больше, чем собственных клеток в организме человека Кишечная микробиота Колонизация начинается с момента рождения Симбионтные бактерии оказывают ряд положительных эффектов: участие в процессах переваривания и всасывания пищи обеспечение определенными нутриентами защита от патогенных микроорганозмов нормальное развитие/функционирова ние иммунной системы O´Hara and Shanahan, EMBO reports, 2006 Состав кишечной микробиоты Только 30% определяются при помощи бактериологического метода Bacteroidetes: Bacteroides и Prevotella – основные продуценты пропионата Firmicutes – основные продуценты бутирата M. Arumugam et col. Enterotypes of the human gut microbiome /Nature:2011;12;473(7346):174-80 Основные энтеротипы M. Arumugam et col. Enterotypes of the human gut microbiome /Nature:2011;12;473(7346):174-80 Кишечная микробиота и заболевания Воспалительные заболевания кишечника Синдром раздраженного кишечника Колоректальный рак C.difficile – инфекция Целиакия Аллергия/атопия СД I и II типов Ожирение НАСГ и АСГ Аутоиммунные заболевания Депрессия Аутизм, рассеянный склероз, болезнь Альцеймера??? Факторы воздействия на кишечную микробиоту Питание Диетические модальности Отдельные пищевые группы Пищевые составляющие Ассоциированные с пищей микроорганизмы Стиль жизни Генетика человека Ранняя колонизация КМ Здоровье/ болезнь Мед. препараты Питание Питание и энтеротип Wu GD et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science. 2011;334:105-8. Диетические модели: вегетарианство и западная диета ↑Bacteroidetes (Prevotella) ↓ Clostridium cluster XIV a и IV ↓Микробного разнообразия ↑Firmicutes и Proteobacteria ↑Bacteroides ↓Bifidobacteria C. De Filippo, Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa Proc Natl Acad Sci U S A, 2010;107(33):14691-6 Животная и растительная диеты Животная диета имеет более выраженное влияние на кишечную микробиоту по сравнению с растительной Животная диета приводит к значительному увеличению количества резистентных к желчи бактерий (Bilophila wadsworthia; Alistipes putredinis и Bacteroides sp.) Изменение макронутриентного состава диеты влияет на метаболическую активность кишечной микробиоты Животная диета приводит к увеличению общей концентрации желчных кислот в кале и, в частности, деоксихолиевой кислоты→↑риска ГЦК и ВЗК David L et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 2014; 505: 55963. Классические диетические модели Низкоуглеводная диета Высоко-белковая диета Средиземноморская диета Clostridium ↓ Bacteroidetes (Prevotella) ↓ Bifidobacterium ↓ Bacteroides ↑ Lactobacillus ↑ Prevotella ↑ Enterococcus ↑ Bifidobacteria ↑ Lactobacillus ↑ Bacteroides ↑ Clostridium ↓ Lactobacillus ↑ Снижение концентрации КЦЖК: бутирата; феноловых кислот Снижение веса, улучшение метаболического профиля, снижение провоспалительной активности Снижение веса, липидного профиля, провоспалительной активности Patricia Lopez-Legarrea et al. /Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition; Vol 23, Iss. 3, 2014 Высокожировая диета ↓ Bacteroidetes ↑ Firmicutes,↑ Proteobacteria Высокожировая/высокоуглеводная диета ↓ Bacteroidetes ↑ Firmicutes (Bacilli, Erysipelotrichi) Высокобелковая/высокjжировая диета Энтеротип с преобладанием Bacteroides Западная диета Энтеротип с преобладанием Bacteroides Высокоуглеводная диета Энтеротип с преобладанием Prevotella Вегетарианство Энтеротип с преобладанием Prevotella ↓Bacteroides, ↓ Enterobacteriaceae, ↓Bifidobacterium spp., ↓ E.coli Высокое содержание пищевых волокон ↑Bacteroidetes, ↑Actinobacteria ↓Firmicutes,↓Proteobacteria Отдельные пищевые группы: Цельнозерновые продукты ↑Bifidobacterium spp. ↑Lactobacillus/Enterococcus ↓Bacteroides Costabile A, BrJ Nutr 2008; 99: 11020. Martinez I, ISME J 2013; 7: 26980. Carvalho-Wells AL, Br JNutr 2010; 104: 13536. Фрукты ↑Bifidobacterium spp.(B. longum subsp. Infantis) Vendrame S, J Agric Food Chem 2011; 59: 1281520. Guglielmetti S, Agric Food Chem 2013; 61: 813440. Красное вино ↑Bifidobacterium ↑Fusobacteria ↑Proteobacteria ↓Clostridium spp. (Cl.perfringens) Queipo-Ortuno MI, Am JClin Nutr 2012; 95: 132334. Овощи и бобовые ↓Firmicutes/Bacteroidetes ↓Clostridium cluster XI и I/II Fernando WM, Benef Microbes 2010; 1:197207 Fernandez-Raudales D, Gut Microbes 2012; 3: 490500. D.Graf et al. Contribution of diet to the composition of the human gut microbiota/ Microb Ecol Health Dis. 2015; 26: 10. Пищевые волокна Неферментируемый крахмал ↑Ruminococcus bromii, Eubacterium rectale ↑Actinobacteria и Bacteroidetes ? Инулин ↑Bifidobacterium ↓Bacteroides/Prevotella ↑Lactobacillus Фрукто- и галактоолигосхариды ↑Bifidobacterium Полидекстроза ↑Clostridiaceae ↑Ruminococcus intestinalis ↓Lactobacillus/Enterococcus D.Graf et al. Contribution of diet to the composition of the human gut microbiota/ Microb Ecol Health Dis. 2015; 26: 10. Ассоциированные с пищей микроорганизмы Уровень микробной контаминации свежий овощей и фруктов составляет 5.0 и 7.0 log CFU g-1 Патогенные (Erwinia carotovora, Listeria monocytogenes) Полезные (молочнокислые бактерии) Микроорганизмы, используемые в пищевой промышленности для ферментации пищи (Lactococcus lactis и Pediococcus acidilactici) могут транзиторно колонизировать кишечник человека David L et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 2014; 505: 55963. Долгосрочные vs краткосрочных диетических воздействий Состав кишечной микробиоты у взрослого индивидума относительно стабилен Изменения микробиоты на фоне краткосрочных диетических манипуляций возникают в течении первых дней, но не превышают выраженности межличностных вариаций и не достигают типового уровня Краткосрочные диетические мероприятия, вероятно, имеют большее влияние на функциональную активность бактерий Возможны сезонные изменения состава кишечной микробиоты Выводы: Доказана взаимосвязь длительных пищевых предпочтений с формированием определенного кишечного энтеротипа Краткосрочные диетические манипуляции приводят к быстрым, но не достигающим типового уровня изменениям состава кишечной микробиоты Любые диетические манипуляции изменяют метаболическую активность кишечной микробиоты, а соответственно, в будущем могут быть использованы в качестве механизме для достижения желаемого результата. Дальнейшие исследования требуются для изучения влияния отдельных пищевых компонентов, а также ассоциированных с пищей микроорганизмов. Спасибо за внимание!
