نقش میکروبیوم ها در سلامت و بیماری ها

میکروبیوم روده واقعاً یک موضوع جالب و مهم است که در حال حاضر در صنعت تغذیه و بهداشت بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

میکروبیوم روده شامل مجموعه ای از میکروارگانیسم هاست که در روده انسان زندگی می کنند. این میکروارگانیسم ها شامل باکتری ها، انگل ها، ویروس ها و قارچ ها می شوند. این اکوسیستم میکروبیوم روده به طور معمول از باکتری ها تشکیل شده است و بیشترین غلظت میکروب ها را در بدن انسان در خود دارد.

مطالعات نشان داده است که میکروبیوم روده نقش مهمی در سلامت و رفاه انسان دارد. این میکروارگانیسم ها به عنوان یک سیستم بیولوژیکی کلیدی در عملکرد روده، هضم و جذب مواد مغذی، تقویت سیستم ایمنی بدن و حفظ تعادل میکروبی در روده عمل می کنند.

ممکن است کسی فکر کند که تنها وظیفه میکروبیوم روده کمک به هضم غذا است، اما تحقیقات نشان می‌دهد که خیلی بیشتر از این کار می‌کند. سلامت سیستم ایمنی، متابولیسم، وزن، خواب و سطوح انرژی یک فرد تا حدی تحت تأثیر میکروبیوم روده است. برخی تحقیقات نوظهور نشان می دهد که رژیم غذایی و پیوند آن با میکروبیوم می تواند به مدیریت شرایطی مانند بیماری کرون، کولیت اولسراتیو و سندرم روده تحریک پذیر کمک کند. این عملکردهای حیاتی و نتایج احتمالی اهمیت حفظ سلامت روده را نشان می دهد.

ویژگی های یک روده سالم چیست؟

یک میکروبیوم روده سالم به غنا و تنوع باکتری های موجود متکی است. وجود طیف وسیع‌تری از میکروب‌ها در روده، محیط سالم‌تر و انعطاف‌پذیرتری ایجاد می‌کند، در حالی که علائم روده ناسالم زمانی که عدم تنوع و تعادل وجود دارد خود را نشان می‌دهد. تحقیقات نشان می‌دهد که در حالی که ژنتیک یک عامل است، رژیم غذایی تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد درونی روده شما دارد، بنابراین آنچه می‌خورید واقعاً مهم است.

اکثر مواد مغذی از جمله چربی ها، کربوهیدرات ها و پروتئین ها در روده کوچک جذب می شوند. با این حال، مواد مغذی که تا حدی هضم یا هضم نشده اند، مانند نشاسته های مقاوم، فیبر و مقداری پروتئین می توانند راه خود را به روده بزرگ باز کنند. بیشتر میکروبیوم در روده بزرگ قرار دارد، بنابراین مواد مغذی که به روده بزرگ می رسند به منبع غذایی برای باکتری ها تبدیل می شوند. کربوهیدرات های غیرقابل هضم و مقداری پروتئین هضم نشده در روده بزرگ تخمیر می شوند و گازهایی مانند متان و دی اکسید کربن و اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تولید می کنند.

اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه چه ویژگی خاصی دارند؟

اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، که شامل استات، پروپیونات و بوتیرات هستند، محصولات اولیه باکتری های روده در طی تجزیه کربوهیدرات های غیرقابل هضم هستند. در مجموع، نشان داده شده است که اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه بر سطوح انرژی، تجمع چربی و اشتها تأثیر می گذارند و به همین دلیل ممکن است متابولیسم فرد را تنظیم کنند. اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه همچنین نقش مهمی در حفظ پوشش روده سالم دارند که به نوبه خود باعث کاهش نشت روده می شود و می تواند از التهاب سیستمیک جلوگیری کند. آنها همچنین با کاهش خطر ابتلا به برخی بیماری های خودایمنی، از جمله بیماری التهابی روده، آرتریت التهابی و مولتیپل اسکلروزیس یا بیماری MS مرتبط هستند. ما می‌توانیم با افزایش مصرف فیبر، تولید این ترکیبات تقویت‌کننده سلامت را افزایش دهیم.

تنوع و تعادل بین باکتری های روده برای تجربه مزایای مرتبط با سلامت روده ضروری است. وقتی رابطه همزیستی قطع شود، باکتری‌های ناسالم می‌توانند منجر به دیس‌بیوزیس شوند و متابولیت‌هایی تولید کنند که از پوشش روده عبور کرده و وارد جریان خون می‌شوند و التهاب را به سایر قسمت‌های بدن گسترش می‌دهند.

بنابراین، چگونه این تعادل را حفظ کنیم؟

غذاهای حاوی پری بیوتیک و پروبیوتیک برای حفظ سلامت سیستم گوارشی مهم هستند. غذاهای پرفیبر مانند غلات کامل، حبوبات، میوه ها و سبزیجات، و بسیاری از غذاهایی که در قفسه نگهداری می شوند مانند غلات، منابع فیبر پری بیوتیک هستند. محصولات تخمیری مانند ماست، کفیر و کومبوچا حاوی پروبیوتیک‌هایی هستند که باکتری‌های زنده و مخمرهایی هستند که از بدن در ساختن و حفظ کلونی سالم از باکتری‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها در روده حمایت می‌کنند. تلاش آگاهانه برای ترکیب غذاهایی که به حفظ تنوع باکتریایی و ایجاد حالت هماهنگ در روده کمک می کند، می تواند به افراد کمک کند تا وعده های یک روده سالم را درو کنند.

موضوع دیگری که در حال مطالعه و بحث در حال انجام است، تأثیر رژیم غذایی و سبک زندگی است، زیرا رژیم‌های غذایی خاص، از جمله رژیم مدیترانه‌ای، میکروبیوم روده را به روش‌های مفیدی تغییر می‌دهند.

چیزی که ما می‌خوریم همان چیزی است که میکروب‌های ما می‌خورند، بنابراین رژیم غذایی ما تا حد زیادی عضویت میکروبیوتای روده ما را شکل می‌دهد.

اصلاح فیبر

یکی از راه‌های اطمینان از میکروبیوم مقاوم روده، خوردن یک رژیم غذایی غنی از فیبر است. به طور کلی، فیبر غذایی بالا تنوع باکتری‌های روده را افزایش می‌دهد و هر چه یک جامعه میکروبی متنوع‌تر باشد، مختل کردن آن سخت‌تر است. بنابراین در حال حاضر، فقط می توانیم بگوییم افزایش فیبر غذایی برای حفظ میکروبیوم سالم مفید است.

از بسیاری از غذاهایی که منابع خوبی از فیبر هستند، تعدادی از جمله تره فرنگی، پیاز و سیر نیز سرشار از پری بیوتیک ها هستند، ریشه کاسنی سرشار از اینولین است و به عنوان یک پری بیوتیک عمل می کند و به تغذیه باکتری های مفید در روده کمک می کند.

در یک مطالعه روی جوندگان که در دانشگاه کلرادو انجام شد، نشان داده شد که پری بیوتیک‌ها بر متابولیت‌های روده تأثیر می‌گذارند که بر مغز تأثیر می‌گذارند، به کاهش استرس، بهبود خواب و محافظت از میکروبیوم در برابر اختلال کمک می‌کنند. اگرچه بعید است که انسان بتواند غذاهای پربیوتیک کافی برای استراحت شبانه بهتر مصرف کند، این مطالعه می تواند اولین گام در توسعه درمان های هدفمند برای کاهش استرس باشد.

تکثیر پروبیوتیک ها

علاوه بر فیبر، رژیم‌های غذایی غنی از پروبیوتیک‌ها و غذاهای تخمیر شده به عنوان کمک به میکروبیوم سالم معرفی شده‌اند. مصرف کنندگانی که به دنبال تقویت سلامت دستگاه گوارش خود هستند، به طور فزاینده ای به دنبال محصولات غذایی و نوشیدنی با ادعاهای عملکردی خاص هستند.

تقویت ایمنی و مبارزه با بیماری

یکی از نویدبخش ترین زمینه های مطالعه هم برای دانشمندان پژوهشی و هم برای توسعه دهندگان محصول، نقش میکروبیوم روده در پاسخ ایمنی است. شواهد در حال افزایش به ارتباط بین میکروبیوم روده، توسعه سیستم ایمنی و پاسخ های ایمنی کلی اشاره می کند. برخی از مکانیسم های موجود شامل این است که محصولات جانبی میکروبی ممکن است به گیرنده‌های موجود در پوشش روده متصل شوند که منجر به اثرات پایین‌دستی، از جمله پاسخ‌های ایمنی می‌شود.

محققان امیدوارند با مطالعه رژیم‌های غذایی با ترکیب‌های مختلف چربی، پروتئین و فیبر، تشخیص دهند که کدام ترکیب‌ها به کنترل التهاب کمک می‌کنند. یکی از اهداف این است که باکتری‌های روده را به سمت تقویت سد روده سوق دهند، که از عبور آنتی‌ژن‌های باکتریایی مضر در اپیتلیوم جلوگیری می‌کند – راهی که باکتری‌ها می‌توانند پاسخ ایمنی را تحریک کنند.

محققان علاقه مند به مسیر ارتباطی دو طرفه ای هستند که روده، میکروبیوم روده و سیستم عصبی مرکزی (CNS) – محور میکروبیوم- روده- مغز را به هم متصل می کند. نشان داده شده است که ترکیب میکروبیوتای روده تحت تأثیر استرس و دستکاری رژیم غذایی – به عنوان مثال، از طریق مداخله پروبیوتیک‌ها – قرار می‌گیرد و همچنین نشان داده شده است که پاسخ استرس را تعدیل می‌کند»

یکی از محققان مطالعه‌ای روی موش‌ها انجام داده است که در آن مکمل‌هایی از باکتری‌های خاص توانست اثرات منفی استرس بر ترکیب و رفتار میکروبیوتای روده در موش را کاهش دهد. هنگامی که 12 سویه پروبیوتیک با هم مقایسه شدند، اثرات وابسته به هر دو گونه و سویه نشان داده شد. نتایج امیدوارکننده نشان می‌دهد که این گونه‌ها می‌توانند در جلوگیری از بروز علائم مزمن مرتبط با استرس، حداقل در میزبان موش، مؤثر باشند. اینکه آیا این نتایج می توانند به انسان ترجمه شوند یا خیر، هنوز مشخص نیست.

دانشمندان با استفاده از مدل‌های موش، اثرات یک میکروبیوتای روده را بر روی شیمی مغز بررسی کردند. نتایج بینش‌های جدیدی را در مورد تأثیر متقابل بین شرایط مزمن دستگاه گوارش و سلامت روان، و همچنین نقش مواد شیمیایی مشتق شده از میکروبیوتای روده در سایر بیماری‌ها، مانند افسردگی، اختلال استرس پس از سانحه و بیماری پارکینسون ارائه می‌دهد.

با آشکار شدن اطلاعات جدید در مورد ارتباط بین رژیم غذایی و ژنتیک، مصرف کنندگان به احتمال زیاد علاقه بیشتری به یافتن راه حل های شخصی برای کاهش خطر ابتلا به بیماری های مزمن مرتبط با رژیم غذایی خواهند داشت. محققان می‌گویند: «میکروبیوتای روده شما به اندازه اثر انگشت شما منحصر به فرد است، و بنابراین رویکردهای تغذیه ای شخصی‌سازی شده باید در نهایت در نظر گرفته شود.

یک موسسه به نام ویزمن برای کمک به افراد مبتلا به دیابت در مدیریت گلوکز خون رژیم غذایی شخصی به نام Day Two طراحی کرده است. این رویکرد در نتیجه یک مطالعه پنج ساله انجام شده ایجاد شد و بر اساس مدلی ساخته شده است که ویزمن می گوید می تواند پاسخ گلیسمی به غذاها و ترکیبات غذایی را با دقت بیشتری نسبت به شمارش کربوهیدرات ها پیش بینی کند. این برنامه با ترکیب اقدامات شخصی – مانند ترکیب میکروبیوم فرد و داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌های خون، پرسشنامه‌ها، آنتروپومتریک، و یادداشت‌های غذایی – با هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، پاسخ‌های گلیسمی شخصی را تعیین می‌کند.