Efekti intervencija protiv starenja na crijevnu mikrobiotu, 2. dio

Molimo kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza više informacija

SAŽETAK

Identifikovanje načina za suočavanje sa izazovima koje predstavlja starenje je hitan zadatak, jer se suočavamo sa društvom koje stari. Eksterni faktori kao što su ishrana, vežbanje i terapija lekovima su se pokazali kao glavni elementi u kontroli zdravog starenja i produženju životnog veka. Crijevna mikrobiota je također postala ključni faktor u procesu protiv starenja.bioflavonoidiKako se crijevna mikrobiota mijenja sa starenjem, neravnoteža crijevnih mikroorganizama može dovesti do mnogih degenerativnih bolesti povezanih sa starenjem i nezdravog starenja. Ovaj rad daje pregled nedavnih istraživanja o odnosu između crijevnih mikroorganizama i efekata protiv starenja, fokusirajući se na promjene i korisne efekte crijevnih mikroorganizama pod intervencijom ishrane, vježbanjem i intervencijom lijekova. Osim toga, bakterioterapija se koristi za sprječavanje krhkosti i nezdravog starenja. Većina ovih pristupa protiv starenja poboljšava proces starenja i bolesti povezane sa starenjem regulacijom homeostaze crijevne flore i promicanjem zdravog crijevnog okruženja. Interventne prakse zasnovane na crijevnim mikroorganizmima pokazuju veliki potencijal u oblasti medicine protiv starenja.

Molimo kliknite ovdje da saznate više

Ključne riječi

Intestinalna mikrobiota; starenje; dijetetske intervencije; vježbanje; lijekovi;bakterioterapija

1. Uvod

Starenje je prirodan, vremenski ovisan fiziološki proces koji rezultira padom ukupne funkcije. Ovaj pad je primarni faktor rizika za glavne ljudske patologije, uključujući rak, dijabetes, kardiovaskularne poremećaje i neurodegenerativne bolesti. Smanjenje negativnih uticaja starije dobi i povećanje zdravstvenog vijeka je stoga važan cilj istraživanja starenja i starenja. Genomska nestabilnost, trošenje telomera, epigenetske promjene, gubitak proteostaze, deregulirani osjećaj nutrijenata, mitohondrijska disfunkcija, ćelijsko starenje, iscrpljenost matičnih stanica i izmijenjena međućelijska komunikacija su predloženi kao glavni molekularni i ćelijski obilježja starenja. Neke intervencije protiv starenja mogu se pronaći ciljanjem na ove karakteristike i patogenezu starenja. Pokazalo se da različite intervencije protiv starenja produžavaju životni vijek modelnih organizama. Ove intervencije se općenito klasificiraju kao dijetetske intervencije, vježbe, liječenje lijekovima i genetske promjene. Utvrđeno je da veliki niz genetskih promjena produžava životni vijek kod nekih modelnih organizama. Na primjer, povećanje nivoa sirtuina kroz genetsku manipulaciju produžava životni vijek kvasca, nematoda i muha.4 Smanjenje ekspresije mTOR može produžiti životni vijek i zdravstveni vijek modelnih životinja. Međutim, nemogućnost kontrole promjene gena ometa njihovu primjenu u ljudskom društvu. Stoga su negenetske intervencije u fokusu trenutnih istraživanja protiv starenja. Intervencije ishrane, vježbe i liječenje lijekovima su najperspektivnije intervencije za starenje i bolesti povezane sa starenjem i uključeni su u istraživanje američkog Nacionalnog instituta za starenje.

Crijevo je ključni ciljni organ za poboljšanje zdravlja starijih životinja i ljudi.cistanche AustraliaCrijevni trakt sadrži izuzetno složenu i raznoliku zajednicu mikroorganizama poznatih kao crijevna mikrobiota. Mikrobiota crijeva utječe na dugoročnu homeostazu metazoana održavajući integritet epitela u crijevnom traktu, podržavajući probavu, trenirajući crijevni imunološki sistem i sprječavajući rast patogenih bakterija. Abnormalni pomaci u crijevnoj mikrobioti povezani su s kroničnim bolestima povezanim sa starenjem. Mikrobiom crijeva postaje ključni faktor u procesu starenja.10 Stoga spekulišemo da bi crijevna mikrobiota mogla biti nova meta protiv starenja. U ovom pregledu ćemo se fokusirati na negenetske intervencije, raspravljati o promjenama i korisnim efektima crijevne mikrobiote pod različitim pristupima protiv starenja i istražiti interakcije između intervencija protiv starenja i crijevne mikrobiote (Slika 1).

Cistanche može protiv starenja

2. Starenje i crijevni mikrobi

Brojne studije na životinjama i ljudima pokazale su da sastav crijevne mikrobiote varira u zavisnosti od taoca.cistanchCrijevna mikrobiota kod vinskih mušica,'1 riba, miševa,13-1 pacova,18 i ljudi19-"

svi prolaze kroz promjene povezane sa godinama, od kojih je većina štetna po zdravlje (Tabela 1).buy cistancheU mikrobioti crijeva odraslih ljudi dominiraju Firmicutes i Bacteroidetes i manji udio Proteobacteria, Actinobacteria i Verrucomicrobia.24 Neke studije su prijavile obogaćivanje Bacteroidetes i Proteobacteria obilje i smanjenje Firmicutes i Bifidobacteria kod ljudi.{1} } Nedavna studija je sugerirala prisustvo različite jezgre mikrobiote u kojoj dominiraju porodice Ruminokokaceae, Lachnospiraceae i Bacteridaceae, koje se smanjuju sa starenjem. Ova razlika može biti posljedica značajne varijabilnosti između pojedinaca i vanjskih faktora. Međutim, dugovječni ljudi imaju jedinstvenu crijevnu mikrobiotu.cistanche benefitsKao što je prikazano u Tabeli 1, rodovi povezani sa zdravljem kao što su Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae i mikrobna raznolikost obogaćeni su dugovječnim ljudima.2.23 Uprkos promjenama u mikrobima dugovječnih ljudi, njihova raznolikost i korisni mikrobi su očuvani kako bi se podržali zdravo starenje.25 Sve u svemu, sastav crijevnih mikroba se mijenja i mikrobna raznolikost je smanjena zbog akumulacije potencijalno proinflamatornih mikroba i smanjenja korisnih mikroba sa starenjem. Suprotno tome, ovaj poremećaj crijevnih mikroba vezan za starenje može utjecati na zdravlje i dugovječnost domaćina.26 Kod voćnih mušica i miševa, poremećaji mikrobiote povezani sa starenjem mogu dovesti do disfunkcije crijevne barijere, što je patofiziološki marker starenja.127 U poređenju sa voćem muhe koje su hranjene homogenatom mladih mušica, one hranjene homogeniziranim starim mušicama imale su kraći životni vijek i veću incidencu disfunkcije crijevne barijere.1 Transplantacija izmeta od mladih donora u crijeva sredovječnih riba može produžiti životni vijek i odgoditi pad ponašanja. 12 Osim toga, genetski sastav i metaboliti mikroorganizama također mogu imati pozitivan utjecaj na dugovječnost domaćina.8 Stoga, crijevni mikroorganizmi mogu igrati regulatornu ulogu u procesu starenja.

3. Intervencije protiv starenja i crijevni mikrobi

Mnoge intervencije se mogu koristiti za regulaciju starenja. Intervencija koja utječe na crijevne mikrobe je strategija protiv starenja. Shodno tome, na crijevne mikrobe mogu utjecati mnogi faktori protiv starenja, kao što su prehrana, vježbanje i lijekovi.

3.1 Intervencija ishrane i crijevni mikrobi

Ishrana i načini ishrane imaju glavnu ulogu u patogenezi mnogih bolesti povezanih sa starenjem. Restrikcija kalorija (CR), također poznata kao dijetetska restrikcija (DR), je plan ishrane koji smanjuje unos kalorija, a da ne rezultira pothranjenošću ili smanjenjem esencijalnih nutrijenata. Nakon toga, istražene su nove CR šeme, kao što je intermitentno gladovanje (IF). CR može potaknuti odgovarajuće promjene u crijevnoj mikroflori, tako da crijevna mikroflora može igrati glavnu ulogu u blagotvornom učinku CR. Pored tipičnih mjera CR, mnoge prirodne namirnice i zdrave prehrambene navike također imaju efekte protiv starenja. Komponente hrane i prehrambene navike mogu modulirati sastav crijevne mikrobiote i funkcije crijevne barijere.

3.1.1 CR i IF

CR može produžiti životni vijek mnogih vrsta, od beskičmenjaka do glodara, pa čak i nekih neljudskih primata.31-3 Dugo vremena, CR je prepoznat kao jedna od najefikasnijih negenetskih dijetetskih intervencija koja može produžiti životni vijek i spriječiti starenje. srodne bolesti.23 CR/DR također može rezultirati promjenama u crijevnoj mikrobioti i metabolomu. Ove CR-inducirane promjene u mikrobioti crijeva sugeriraju da životinje mogu upravljati CR-om kako bi uspostavile uravnotežen sastav crijevne mikrobiote, što pruža zdravstvenu prednost domaćinu. Kod normalnih životinja, CR tretman omogućava promjene u strukturi mikrobiote, smanjenje c poremećaja, a metabolizam povezan s prehranom produžen i zdrav životni vijek. Lactobacillus je značajno povećan nakon tretmana CR tokom 8 sedmica, a njegova relativna brojnost je bila značajno veća nego kod nasumično hranjenih pacova nakon 36 sedmica.4 Kod miševa, CR je značajno promijenio ukupnu strukturu crijevne mikrobiote, obogatio filu pozitivno povezanu sa dugovječnosti (kao što su Lactobacillus i Bifidobacterium), i smanjio phyla negativno povezan sa Štaviše, kratkoročni CR je bio dovoljan za dugovječnost.

neravnoteža do uravnoteženijeg stanja, kao što se vidi kod mlađih miševa, smanjenjem dominacije Clostridia, Clostridiales i Firmicutes.38 Međutim, trajanje CR može uticati na promjene u metaboličkim fenotipovima domaćina i crijevnoj mikrobioti. Intestinalna mikrobiota CR miševa hranjenih svjetlom bila je značajno drugačija od mikrobiote CR hranjenih tamno i nasumično hranjenih miševa.U modelima gojaznosti, CR dovodi do relevantnih promjena u mikrobioti crijeva koje suzbijaju metabolička oštećenja povezana s gojaznošću i ishranom s visokim udjelom masti. Četrdeset pet dana CR kod gojaznih miševa obogatilo je bakterije Bacteroidetes i značajno smanjilo omjer Firmicutes: Bacteroidetes.40 Tretman CR-om također uzrokuje slične mikrobne promjene kod ljudi. Dugotrajna (jedna godina) CR kod gojaznih adolescenata je također smanjila omjer Firmicutes: Bacteroidetes i poboljšala rast korisnih mikroorganizama kao što su Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium i Clostridium.4l Međutim, vrlo niskokalorična dijeta (VLCD) je smanjila broj Bacteroides i povećan Firmicutes kod gojaznih pacijenata. VLCD je doveo do smanjenja broja bakterija i restrukturiranja crijevnog mikrobioma kod gojaznih ili gojaznih žena. Transplantacija mikrobiote nakon dijete na miševe je smanjila njihovu tjelesnu težinu i obogaćena je enteričnim patogenom Clostridioides difficile.*IF je vrsta periodične CR za koju se također pokazalo da poboljšava metabolizam smanjenjem tjelesne težine i masne mase, snižavanjem glukoze u krvi i poboljšanjem osjetljivosti na inzulin.4 IF se obično postiže ograničavanjem jela na 12-24 sati, a vremenski interval između gladovanja može uticati na efikasnost IF.IF bi mogao da promeni mikrobiotu creva, a efekat je bio izraženiji kod miševa koji su gladovali 16 sati dnevno; međutim, ovi efekti su nestali nakon prestanka gladovanja.IF može povećati raznolikost crijevnih mikroba i promijeniti njihov sastav, što rezultira većom zastupljenošću Lactobacilaceae, Bacteroidaceae i Prevotellaceae. Štaviše, transplantacija IF mikrobiote miševa normalno hranjenim miševima poboljšala je eksperimentalni autoimuni encefalomijelitis, sugerirajući da je imunomodulatorni učinak IF barem djelomično posredovan crijevnom mikrobiotom. Na mišjim modelima upalne bolesti crijeva (IBD), dijeta koja oponaša post možepromovišu regeneraciju crijeva, čime se poboljšavaju fenotipovi vezani za IBD i promovišu ekspanziju korisne crijevne flore Lactobacilaceae i Bifidobacteriaceae.′Islamski post, koji je sličan IF-u, dovodi do povećanja Akkermansia muciniphila grupe i grupe Bailic zdrava crijevna mikrobiota.

IF je efikasna i prirodna strategija za kontrolu težine. Režim gladovanja svaki drugi dan (EODF) značajno je poboljšao gojaznost, insulinsku rezistenciju i steatozu jetre. Transplantacija mikrobiote sa miševa tretiranih EODF na miševe bez klica poboljšala je metaboličku homeostazu. 4EODF je tokom 7 mjeseci doveo do rekonfiguracije mikrobiote kod dijabetičkih miševa, što je dovelo do obogaćivanja Firmicutes i smanjenja Bacteroidetes i Verrucomicrobia, promovirajući integritet crijeva crijeva. 28-dnevni IF režim za dijabetičke miševe poboljšao je poremećaj ponašanja putem ose mikrobiota-metabolit-mozak. Štaviše, ovaj režim je poboljšao integritet crijevne barijere i mikrobnu raznolikost kod dijabetičkih miševa i povećao Odoribacter koji proizvodi laktobacile i butirat, dok je smanjio Enterococcus, Streptococcus i nepoznate Enterococcaceae.51 Osim toga, EODF je spriječio spontani razvoj hipertenzije i hipertenzije kod pacova. model, a ovaj efekat je posredovan promjenom crijevne mikrobiote.

3.1.2 Prirodni prehrambeni proizvodi i zdrave prehrambene navike

Sa povećanjem dokaza koji direktno povezuju ishranu i zdravlje, pokazalo se da nekoliko biljaka i biljnih ekstrakata (npr. ekstrakti voća, ekstrakti listova, korijena i gomolja) imaju potencijalne zdravstvene prednosti. Smatra se da je zdrava ishrana bogata voćem, povrćem i pićima, pri čemu su ove namirnice snažno povezane sa ukupnim blagostanjem uglavnom zbog prisustva fenolnih jedinjenja i vlakana. Polifenoli i vlakna, dva od najvažnijih biljnih sastojaka, oba su proučavana u pogledu njihovog potencijala za modulaciju mikrobiote. Identificirano je nekoliko polifenola koji potiču rast zdrave crijevne mikroflore (npr. Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, Christensenellaceae i Verrucomicrobia) i

imaju potencijalne efekte protiv starenja.54 Na primjer, obilje crijevne mikrobiote koja bi mogla biti povezana sa starenjem bila je ograničena 5Unosom polifenola limuna ishranom.55s povećanom pretpostavkom o antocijaninima masnim kiselinama Bakteroidi i kratki lanci (SCFA) i smanjeni Firmicutes.5 stepena polifenoli iz crvenog vina značajno su povećali broj Bifidobacteria i Lactobacillus i bakterija koje proizvode butirat (Faecalibacterium prausnitzi i Roseburia), ali su smanjile nepoželjne grupe bakterija kao što su Escherichia coli i Enterobacter cloacae i crna čaja zelena polyphena. tjelesnu težinu, što rezultira smanjenim Firmicutes i povećanim Bacteroidetes u cekumu.8 Dijetalna vlakna, koja dovode do proizvodnje ključnih metabolita kao što su SCFA (korisni za zdravlje), imaju potencijal da promijene mikrobiotu crijeva i izmijene metaboličku regulaciju. Iako su trenutne studije pokazale da efekti mogu biti povezani s povećanim brojem proizvođača SCFA i promjenama u raznolikosti mikrobiote, interpretacija je komplikovana zbog metodoloških razlika.Zdrave prehrambene navike, kao što je mediteranska dijeta (MD), također mogu utjecati na mikrobiotu crijeva. MD, usredotočen na voće, povrće, maslinovo ulje, orašaste plodove, mahunarke i cjelovite žitarice, povezan je s velikim brojem zdravstvenih prednosti. Bolja privrženost MD je bila povezana sa značajno višim nivoima ukupnih SCFA.61 Učesnici sa visokom adherencijom na MD imali su niži broj Escherichia coli i veći omjer Bifidobakterije: E. coli. stepen 2 Ovi nalazi su pokazali vezu između MD i poboljšanja u raznolikosti i bogatstvu crijevne mikrobiote. Modifikacija prehrambenih navika i usvajanje MD mogu biti rješenja za prevenciju poremećaja mikrobiote i mnogih gastrointestinalnih i neuroloških poremećaja.Firmicutes, Bacteroidetes i Proteobacteria su glavni tipovi među crijevnim mikroorganizmima kod sisara. Intervencija ishrane dovela je do značajnih promena u glavnom tipu ili klasifikacionoj grupi niskog nivoa (Tabela 2). Ove promjene u relativnoj brojnosti bakterija nisu uvijek konzistentne, vjerojatno zbog različite genetske pozadine, prehrane i vremenskih ograničenja. Međutim, pod intervencijom ishrane, glavni trend crijevnih mikroorganizama je porast korisnih mikroorganizama, kao što su Lactobacillus, Bifidobacterium i bakterije koje proizvode butirat. Kao takvi, CR i IF, dodavanje ekstrakata bogatih potencijalno bioaktivnim spojevima i održavanje dobrih obrazaca ishrane mogu donijeti neke dodatne prednosti za poboljšanje cjelokupnog zdravlja i dobrobiti. Utjecaj prehrane na starenje je složena tema. Pored navedenog, postoje i neke druge dijetetske komponente i vrste protiv starenja, kao što su vitamini, elementi u tragovima, ograničenje proteina i način ishrane stanovnika Okinave, koji ovdje nisu razrađeni.

Ovaj članak je preuzet iz GUT MICROBES 2021, VOL. 13, BR. 1, e1994835 (18 stranica)