Мумийски коремчета за разкриване на храносмилателното развитие - биология 2020
Мумифицираните тела от Египет и Канарските острови изследват храносмилателния тракт и ги сравняват с живи хора, за да покажат как бактериите в червата ни са се променили през вековете и как се различават при хората при различни диети.
Това е част от скорошна вълна от изследвания на това, което е известно като чревния микробиом - събирането на бактерии, които живеят в храносмилателната ни система - включително как тези бактерии влияят на затлъстяването. Смята се, че колкото по-разнообразна е комбинацията от бактерии в червата, толкова по-здрави сте.
„Западните популации вече са загубили 30% от биологичното разнообразие на чревния си микробиом“, каза испанският учен д-р. Айнара Систиага. Тя изучава мумии от Египет и Канарските острови, за да разбере по-добре микробиома на нашите предци.
„Откриваме всеки ден колко е важен нашият микробиом за нашата биология, дори нашето настроение и много заболявания са свързани с чревните бактерии“, каза д-р. Систиага.
Малко обаче се знае за това как това жизненоважно микробно натоварване се е променило по време на нашата еволюция и как сме се превърнали от ловец-събирач в фермер и диета с високо съдържание на преработени храни. Може да е много полезно да знаем какви видове бактерии са живели в нашите предци и какво сме загубили, казва д-р. Систиага.
В момента учените нямат инструментите, за да разберат микробиома на хората от миналото, но това е цел на д-р. Финансираният от ЕС изследователски проект на Sistiaga MIND THE GUT. Днес тя ще търси показателни липидни съединения, протеини и ДНК от бактерии в телата на мумиите и хората.
„Липидите остават по-дълго и могат да ни кажат кои чревни бактерии присъстват“, обясни д-р. Систиага, който е член на Масачузетския технологичен институт в САЩ и Университета в Копенхаген.
Тя ще научи два вида мумии. Първо, тя взема малки проби от корема на мумиите, съхранявани на Канарските острови, които датират отпреди испанското завоевание през 15 век. Тези от остров Тенерифе са били пастири на добитък, докато тези от Гран Канария вероятно са били фермери. Повечето от тях датират от 9 до 13 век.
Другият тип са нубийските мумии от Египет в Британския музей, които са умрели в нубийската пустиня между 9 и 10 век и са били естествено мумифицирани от сухите условия там.
Д-р Систиага ще сравни микробиома на мумиите с групата на ловците Хадза, живееща в Танзания, и отделна пасторална общност, наречена Датога, които живеят наблизо. "Това проучване ще ни помогне да разберем какво е здравословен микробиом и как той се адаптира към различна среда, диети и начин на живот", каза тя. Преди това тя изучава органични съединения, открити в отпадъците на неандерталците, за които е установено, че ядат растения.
Здравни часове
Здравни часове за съвремието могат да дойдат от този биоархеологичен проект, който също ще изследва човешки отпадъци, за да идентифицира подписи или биохимични маркери от чревния микробиом.
„Основната цел обаче е да се осигурят инструменти за по-добро разбиране на нашия прародителски микробиом“, каза д-р. Систиага. "Някои традиционни популации все още имат щамове, които им помагат да се справят с предизвикателства като екстремен студ или гнила храна или други трудни ситуации. Ако успеем да получим повече информация за ползите от всички тези бактерии, сами можем да бъдем по-устойчиви."
Всеки от нас носи в червата си две килограми микроби, което е част от нашата биология. Смята се, че работата на тези микроорганизми - които биха могли да съставят 100 трилиона отделни клетки - е от съществено значение за нашето здраве.
Учените са научили, че можете да приемате или разнообразна и здравословна колекция от чревни бъгове, или може би минималистична, нездравословна колекция. Западната диета с високо съдържание на мазнини може да насърчи нездравословен микробиом, който често се среща при хора с наднормено тегло. Тревожното е, че тази ситуация е свързана с диабет, високо кръвно налягане, възпаление и сърдечно-съдови заболявания. Следователно всичко, което можем да направим, за да насърчим здравословните бъгове в червата ни, е плюс.
Тези, които ядат много плодове и зеленчуци, носят много странни чревни бактерии, Akkermansia muciniphila. Този шлакояд е изолиран за първи път през 2004 г. от екип, ръководен от професор Вилем де Вос от Университета Вагенинген в Холандия. Той представлява 5% от бръмбарите в здрави черва, но хората със затлъстяване могат да отсъстват почти напълно.
„Тази бактерия живее близо до чревни клетки в дебелото черво“, каза професор Патрис Д. Кани от Университета „Католик дьо Лувен“ в Белгия.
Това, което прави този бръмбар наистина интересен, е когато се храни с мишки с наднормено тегло. Намалява наддаването на тегло, намалява лошия холестерол и намалява възпалението. Проучванията при хора също сочат към ползи: хората със затлъстяване, които са имали повече бактерии в червата, когато са започнали шестседмична диета, в крайна сметка показват по-добри метаболитни и сърдечни резултати.
Понастоящем проф. Кани провежда проучване, финансирано от ЕС - Microbes4U - за да разбере дали храненето на хората с тези бактерии подобрява здравните параметри като кръвната захар, нивата на холестерола и нискостепенното възпаление. Пациентите консумират бактериите ежедневно в продължение на 12 седмици и първо се наблюдават за безопасност и толерантност, след това за наддаване или загуба на тегло, възпаление, циркулиращи мазнини и инсулинова резистентност.
Ще получите саше, съдържащо или плацебо, милиард или 10 милиарда живи бактерии или 10 милиарда пастьоризирани бактерии. По-рано проф. Кани и проф. Дьо Вос съобщават, че пастьоризацията повишава ефективността на A. muciniphila за намаляване на съдържанието на мазнини и контрол на нивата на кръвната захар при мишки. Проучването има за цел да придобие знания за по-голямо проучване.
Вече има достатъчно доказателства, че диетата влияе върху чревния микробиом. „Диета с високо съдържание на фибри, плодове и зеленчуци съдържа съединения като полифеноли, за които знаем, че са храна за нашите микроби“, каза проф. Кани.
Притеснителното е, че нездравословен микробиом се отчупва в нашата чревна бариера. "Промяната, причинена от диета с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на фибри, променя микробиома на червата и кара някои бактерии и възпалителни съединения да изтекат в кръвта", каза проф. Кани.
Отслабената чревна бариера освобождава съединения в кръвта, които предизвикват възпаление и са свързани с метаболитен синдром: висока кръвна захар, необичаен холестерол и високи телесни мазнини. Това увеличава риска от сърдечни заболявания, инсулт и диабет.
Всичко, което забавя този нездравословен цикъл, би било от голяма полза за здравето на европейските граждани. "Не предполагаме, че тази бактерия може да обърне затлъстяването", каза проф. Кани. "Но дори намаляването на холестерола при хората би било успех." Ще бъдат необходими силни научни доказателства, преди бръмбарът да може да се използва за подобряване на здравето, най-вероятно като хранителна добавка.