Подробни експерименти с мишки без микроби показват важността на яденето на естествени фибри за защита на жизненоважната бариерна слуз на храносмилателния тракт, предотвратяване на поглъщането на микробиотата от лигавицата на дебелото черво и защита срещу инфекция, както е описано подробно в статия, публикувана в „Cell“.

предимства

Когато микробите в храносмилателната система не получат естествените фибри, от които зависят за храната, те започват да дъвчат естествения слой слуз, който покрива червата, ерозирайки го до степен, в която опасните нахлуващи бактерии могат да заразят стената на дебелото черво.

Международен екип от изследователи показва това въздействието на лишаването от фибри върху червата на специално отгледани мишки. Мишките са родени и отгледани без собствени чревни микроби, след което са получили трансплантация на 14 бактерии, които обикновено растат в човешките черва.

Учените знаят пълния генетичен подпис на всеки един, което прави възможно проследяването на тяхната дейност във времето. Резултатите имат значение за разбирането не само на ролята на фибрите в нормалната диета, но и на потенциал за използване на фибри за противодействие на ефектите от нарушения на храносмилателния тракт.

„Урокът, който научаваме от изучаването на взаимодействието на фибрите, чревните микроби и чревната бариерна система, е, че ако не ги храните, те могат да ви изядат“, казва той. Ерик Мартенс, Доцент по микробиология в Медицинския факултет на Университета в Мичиган (УМ), който ръководи изследването заедно с бившия си колега Махеш Десай, сега в Люксембургския здравен институт.

Използвайки специалния гнотобиотик на UM или мишки без микроби и усъвършенствани генетични техники, за да определи кои бактерии са били налични и активни при различни условия, авторътs изучава въздействието на диети с различно съдържание на фибри и други без фибри. Те също така заразиха някои от гризачите с бактериален щам, който прави мишки това, което някои щамове на „Escherichia coli“ могат да направят на хората: те причиняват чревни инфекции, които водят до дразнене, възпаление, диария и други нарушения.

Слузният слой остава дебел и инфекцията не е пълна при мишки, като им се дава диета с около 15 процента фибри от минимално обработени зърна и растения. Но когато изследователите преминаха към диета без фибри, дори за няколко дни някои от микробите в червата започнаха да дъвчат слуз.

ЧЕТИРИ БАКТЕРИАЛНИ ШТАМИ ПРОЛИФИРАТ С НИСКО ВЛАКНО

Те също тестваха диета, богата на пребиотични фибри --пречистени форми на разтворими фибри, подобни на това, което в момента съдържат някои преработени храни и добавки - което доведе до същата ерозия на слузния слой, наблюдавана при липса на фибри. Изследователите установили, че комбинацията от бактерии се променя в зависимост от това с какво са хранени мишките, дори от ден на ден. Някои видове бактерии в трансплантирания микробиом са по-чести - което означава, че са се размножили повече - в условия с ниско съдържание на фибри, други в ситуации с високо съдържание на фибри.

Четирите щама бактерии, които процъфтяват най-много при условия на ниско съдържание на фибри и никакви фибри са единствените, които произвеждат ензими, способни да разграждат дълги молекули, наречени гликопротеини които образуват слузния слой. В допълнение към изследването на бактериите с помощта на генетична информация, изследователите успяха да видят кои ензими за смилане на фибри са създали бактериите, откривайки над 1600 различни ензима, способни да разграждат въглехидратите, подобно на сложността, наблюдавана в нормалното човешко черво.

Като комбинацията от бактерии, ензимната смес се променя в зависимост от това с какво са хранени мишките, с дори случайно лишаване от фибри, което води до повишено производство на ензими, разграждащи слузта, покриващи червата.

Изображенията на слузния слой и клетките на "чашката" на стената на дебелото черво които постоянно произвеждат слуз, показаха това слоят е по-тънък, колкото по-малко фибри получават мишките. Въпреки че слузта се разгражда постоянно и се произвежда в нормално черво, промяната в активността на бактериите при по-ниски условия на фибри означава, че скоростта на разграждане е по-бърза от скоростта на производство.

Когато изследователите са заразили мишките с „Citrobacter rodentium“ - бактерии, подобни на „E. Coli '- забеляза това тези опасни бактерии процъфтяват повече в червата на мишки, хранени с диета без фибри. Много от тези гризачи започнаха да показват признаци на заболяване и загуба на тегло.

Когато учените изследвали проби от чревната си тъкан, те не само виждали много по-тънка или дори неправилна лигавица, но също така откривали възпаление на широка площ. Мишките, които преди хранене са били хранени с високо съдържание на фибри, също са имали известно възпаление, но на много по-малка площ.