Zarnu baktērijas var vērsties pret jums: kas notiek, ja uzturā trūkst šķiedrvielu

Zarnu bieži dēvē par cilvēka otro centru, taču daudzi par to atceras tikai tad, kad sāk pūst vēders, rodas gremošanas traucējumi vai pēc ēšanas parādās nepatīkama smaguma sajūta. Tomēr jauni zinātnieku dati atklāj vēl ko interesantāku: zarnu baktērijas ne tikai dzīvo mūsos, bet arī ļoti ātri maina savu uzvedību atkarībā no tā, ko mēs ēdam.

Kad baktērijām pietiek tām piemērotas barības, tās palīdz organismam. Taču, ja uzturā trūkst šķiedrvielu un citu vērtīgu augu izcelsmes vielu, daļa mikroorganismu var meklēt citu enerģijas avotu. Un šis avots var vairs nebūt vakariņu pārpalikumi, bet gan paša cilvēka zarnu gļotādas slānis.

Tas izklausās nepatīkami, taču tieši šāds mehānisms ieinteresēja zinātniekus. Pētījums, kuru vadīja Ludviga Prinstonas zinātnieki Dženna AbuSalim un Džošua Rabinovics, palīdz labāk izprast, kāpēc augu izcelsmes pārtika, šķiedrvielas un daži augu izcelsmes proteīni var būt tik svarīgi zarnu aizsardzībai.

Kad baktērijām trūkst barības, tās meklē citu avotu

Cilvēka zarnās dzīvo triljoniem mikroorganismu. Tie piedalās gremošanā, ietekmē vielmaiņu, veicina imūnsistēmas darbību un ražo dažādus savienojumus, kas var ietekmēt vispārējo veselību. Normālos apstākļos daļa šo baktēriju barojas ar to, ko cilvēka organisms pats pilnībā nesagremo, – galvenokārt ar šķiedrvielām.

Šķiedrvielas mēs uzņemam ar dārzeņiem, pākšaugiem, pilngraudu produktiem, augļiem, sēklām un citiem augu izcelsmes pārtikas produktiem. Tās ne vienmēr sniedz daudz enerģijas pašam cilvēkam, taču zarnu baktērijām tās ir svarīga barība. Ja šīs barības pietiek, mikroorganismi var ražot vielas, kas saistītas ar labāku vielmaiņu un veselīgāku ķermeņa svaru.

Problēma sākas tad, kad uzturā ir pārāk maz šķiedrvielu. Tad dažas baktērijas var pārslēgties un sākt izmantot alternatīvu barības vielu avotu – zarnu gļotas. Šis gļotu slānis nav nejaušs. Tas aizsargā zarnu sieniņas un darbojas kā barjera starp mikrobiem un paša organisma šūnām.

Ja šis slānis tiek bojāts vai kļūst plānāks, zarnu aizsardzība var vājināties. Tas var radīt labvēlīgākus apstākļus iekaisuma procesiem un dažādiem zarnu darbības traucējumiem. Tāpēc jautājums par to, ar ko barojas baktērijas, nav teorētisks, bet ļoti praktisks.

Šķiedrvielas var mainīt baktēriju uzvedību

Pētnieki konstatēja, ka augu izcelsmes šķiedrvielas var mazināt baktēriju tieksmi izmantot zarnu gļotādu kā barības avotu. Citiem vārdiem sakot, kad baktērijas no cilvēka uztura saņem pietiekami daudz piemērotas barības, tām vairs nav tik aktīvi „jāgrauž” zarnu aizsargājošais slānis.

Tas ir svarīgs atklājums, jo ilgu laiku ieteikums „ēdiet vairāk šķiedrvielu” skanēja diezgan vispārīgi. Tagad kļūst skaidrāks, kāpēc tās ir tik nepieciešamas. Šķiedrvielas nav tikai līdzeklis labākai vēdera izejai. Tās tieši ietekmē mikrobioma uzvedību.

Zinātnieki arī vērsa uzmanību uz to, ka šķiedrvielu daudzums nav viss stāsts. Svarīgi ir ne tikai tas, cik daudz augu izcelsmes pārtikas cilvēks apēd, bet arī kādas konkrētas vielas saņem zarnu baktērijas. Dažas no tām var veicināt derīgu metabolītu ražošanu, bet citas – mazināt potenciāli nevēlamu savienojumu veidošanos.

Tas nozīmē, ka nākotnē uztura ieteikumi var kļūt precīzāki. Ļoti vispārīga aicinājuma vietā ēst „vairāk augu izcelsmes pārtikas” var parādīties ieteikumi, kuras šķiedrvielu un augu izcelsmes proteīnu šķirnes vislabāk atbalsta noteiktu mikrobioma darbību.

Proteīni, kas uzvedas līdzīgi šķiedrvielām

Viens no interesantākajiem pētījuma atklājumiem saistīts ar augu izcelsmes proteīniem. Parasti tiek uzskatīts, ka proteīni cilvēka gremošanas sistēmā tiek sadalīti un uzsūkti vēl pirms nonākšanas resnajā zarnā. Taču izrādījās, ka daži augu izcelsmes proteīni ir izturīgāki pret gremošanu un var nokļūt līdz vietai, kur dzīvo daudz zarnu baktēriju.

Zinātnieki šīs vielas nosauca par Prif – tas ir šķiedrvielas imitējošu proteīnu saīsinājums. Vienkāršāk sakot, tie ir augu izcelsmes proteīni, kas noteiktu īpašību dēļ uzvedas līdzīgi šķiedrvielām. Tie var kļūt par papildu barības avotu zarnu mikroorganismiem.

Eksperimenti parādīja, ka Prif kopā ar šķiedrvielām var mainīt baktēriju darbības veidu. Tās sāk ražot vairāk derīgu metabolītu un mazāk savienojumu, kas var būt saistīti ar nevēlamiem procesiem. Tas ļauj labāk izprast, kāpēc augu izcelsmes uzturs var būt noderīgs ne tikai vitamīnu, minerālvielu vai mazāka kaloriju daudzuma dēļ, bet arī tāpēc, kā tas baro mikrobiomu.

Šis atklājums ir īpaši svarīgs tāpēc, ka līdz šim augu izcelsmes proteīnu loma zarnu baktēriju uzturā bija mazāk pamanāma. Tagad redzams, ka daži no tiem var darboties ne tikai kā proteīna avots cilvēkam, bet arī kā daļa no mikrobioma regulēšanas.

Ne visu saražo baktērijas

Vēl viena pētījuma daļa koriģēja ierasto skatījumu uz zarnu mikrobiomu. Bieži tiek uzskatīts, ka dažādas bioloģiski aktīvas vielas organismā, kas saistītas ar mikrobiomu, ir tikai baktēriju produkti. Taču pētnieki parādīja, ka dažus savienojumus var ražot arī paša organisma šūnas.

Šim nolūkam zinātnieki izmantoja izotopu marķēšanu, kas palīdz noteikt, no kurienes rodas konkrēti metabolīti. Kad mikrobiomu izjauca antibiotikas, daļa vielu asinīs tomēr saglabājās. Tas nozīmē, ka tās turpināja ražot nevis baktērijas, bet paša organisma audi.

Šis atklājums ir svarīgs tāpēc, ka cilvēka veselība nav tikai zarnās esošo baktēriju saraksts. Ir jāizprot arī tas, kā baktērijas sazinās ar organisma šūnām, kādas vielas tās ražo, kādas vielas ražo pats cilvēka ķermenis un kā visa šī sistēma reaģē uz uzturu.

Zarnas nav vienkārša caurule, pa kuru pārvietojas pārtika. Tā ir sarežģīta ekosistēma, kurā pārtika, baktērijas, gļotāda, imūnsistēma un vielmaiņa darbojas kopā.

Ko tas nozīmē ikdienas cilvēkam

Šis pētījums nenozīmē, ka viena salātu bļoda uzreiz mainīs zarnu veselību. Tomēr tas vēlreiz parāda, kāpēc šķiedrvielu trūkums nav sīkums. Ja cilvēks ikdienā ēd daudz rafinētu produktu, baltmaizes, saldumu, pārstrādātas gaļas un maz dārzeņu, pākšaugu vai pilngraudu produktu, zarnu baktērijām var trūkt piemērotas barības.

Šādā gadījumā mikrobioms var mainīt savu darbību ne tajā labvēlīgākajā virzienā. Kad baktērijām trūkst pietiekami daudz šķiedrvielu vai citu derīgu augu izcelsmes vielu, tās var sākt izmantot to, kam vajadzētu aizsargāt pašas zarnas, – gļotu slāni.

Ikdienas uzturā tas nozīmē ļoti vienkāršas lietas. Uz šķīvja biežāk vajadzētu likt dārzeņus, pupiņas, lēcas, turku zirņus, auzas, griķus, pilngraudu maizi, sēklas, riekstus un augļus. Svarīgi ir ne tikai reizi nedēļā apēst „kaut ko veselīgu”, bet regulāri nodrošināt zarnu baktērijām barību, ko tās var izmantot.

Protams, šķiedrvielu daudzums būtu jāpalielina pakāpeniski. Ja cilvēks ilgstoši tās ēdis maz, strauji palielināts daudzums var izraisīt vēdera pūšanos, gāzes vai diskomfortu. Tāpēc labāk sākt ar nelielām pārmaiņām: papildu dārzeņu porciju pusdienās, auzu putru no rīta, lēcu zupu, sauju ogu vai pilngraudu produktu baltā produkta vietā.

Nākotnē uzturs var kļūt daudz precīzāks

Zinātnieki uzskata, ka šādi atklājumi nākotnē var palīdzēt izstrādāt precīzākus uztura ieteikumus un jaunas slimību profilakses metodes. Ja būs skaidrāk zināms, kuras šķiedrvielas un kuri augu izcelsmes proteīni vislabāk ietekmē noteiktas baktēriju grupas, uzturu varētu pielāgot individuālāk.

Tas ir īpaši aktuāli cilvēkiem ar zarnu jutīgumu, vielmaiņas traucējumiem, liekā svara problēmām vai hroniskiem iekaisuma procesiem. Pagaidām tā vēl nav vienkārša formula, ko varētu piemērot ikvienam. Taču virziens ir skaidrs: svarīgi ir ne tikai tas, kādas baktērijas dzīvo zarnās, bet arī ar ko tās tiek barotas.

Kad mikroorganismi saņem piemērotu barību, tie var palīdzēt organismam. Kad piemērotas barības trūkst, to uzvedība var mainīties. Šis līdzsvars var būt viens no svarīgiem ilgtermiņa veselības faktoriem.

Tāpēc šķiedrvielas nav tikai moderns vārds uz pārtikas iepakojuma. Tās ir viens no veidiem, kā uzturēt zarnu gļotādas aizsardzību un neļaut baktērijām meklēt barību tur, kur tām to nevajadzētu meklēt, – pašā ķermenī.

Avots: https://doi.org/10.1073/pnas.2605226123