Диета и бактериальное разнообразие кишечного микробиома

Диета и бактериальное разнообразие кишечного микробиома человека

Реакция микрофлоры кишечника на изменение диеты зависит от практики предшествующего питания и связана с метасообществом микрофлор кишечника

Для эффективного использования лечебного питания необходима прежде всего уверенность в том, что микрофлора кишечника будет предсказуемо и последовательно реагировать на проводимые диетические мероприятия, независимо от практики предшествующего питания. Для решения этой проблемы международная группа исследователей определила таксоны микрофлоры кишечника, зависимые от типа предшествующего питания у индивидуумов, практикующих хроническое ограничение калорий при адекватном питании (CRON) и у индивидуумов, практикующих питание без диетических ограничений (Amer).

Прим. ред.: Таксон - группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков

Оказалось, что рацион питания может влиять на разнообразие бактерий в составе микробиома: американцы, потреблявшие AMER-диету имели менее разнообразную фекальную микрофлору, чем лица, придерживающихся CRON-диеты с низким потреблением калорий. При трансплантации в гнотобионтных мышей микрофлора обоих типов предсказуемо реагировала на диеты CRON и AMER, однако сила ответа различалась.

Прим. ред.: Гнотобионты - безмикробные животные и животные, выращенные в стерильных условиях в период постнатального развития.

Экспериментально подтверждено, что каждый человек буквально окружен облаком его микробов - микрофлора индивида не является изолированным сообществом, а связана путём микробного обмена с бактериальными сообществами других индивидов, что образует метасообщество, способное колонизировать новые места обитания. Разнообразие видов, присутствующих в отдельных индивидах, регулируется рядом экологических факторов, в том числе селективным давлением в местах обитания организмов хозяев и темпами колонизации и вымирания отдельных линий.

В данном исследовании эффект влияния метасообщества моделировался совместным содержанием AMER-колонизированных мышей и двух различных групп CRON-колонизированных мышей. Совместное содержание приводило к усилению реакции микрофлоры кишечника AMER-животных на вмешательства CRON-диеты и изменяло несколько метаболических особенностей AMER-животных. Такой ответ был обусловлен притоком таксонов, связанных с предшествующим CRON-питанием. Было показано, что при увеличении бактериального разнообразия увеличивается сила ответа на диетарные воздействия.

Таким образом в опубликованной работе показано, что некоторые практики предшествующего питания могут ухудшить ответы на диетические мероприятия, что требует введения в микробиом пациентов бактериальных клонов, реагирующих на диеты, присутствующих в других индивидуумах и идентифицированных с использованием описанных в работе методов. Построение экспериментальных метасообществ с использованием доноров, представляющих контрастные фенотипы, также могут быть полезны для определения таксонов, которые оказывают влияние на другие особенности биологии хозяина в здоровом или больном состоянии.

Источник:

Griffin N, Ahern P, Cheng J et al. Prior Dietary Practices and Connections to a Human Gut Microbial Metacommunity Alter Responses to Diet Interventions. Cell Host Microbe. 2017 Jan 11;21(1):84-96. doi: 10.1016/j.chom.2016.12.006. Epub 2016 Dec 29.