Postbiotika und intelligente Toiletten: Neue Ära der Nutzung unserer mikrobiellen Chemikalien, um uns schlank und gesund zu halten

Postbiotika und intelligente Toiletten: Neue Ära der Nutzung unserer mikrobiellen Chemikalien, um uns schlank und gesund zu halten

Seit Alexander Fleming entdeckt hat, dass Penicillin natürlicherweise auf einer Petrischale wächst, waren wir uns der Macht der von Mikroben produzierten Chemikalien bewusst. Aber wir haben erst vor kurzem ihr enormes Potenzial erkannt.

Mikrobiom Forschung ist jetzt eines der heißesten Themen in der Wissenschaft als mehrere Bedingungen, einschließlich Herzkrankheiten, Fettleibigkeit und Appetit und Stimmungsschwankungen scheinen mit den Mikroben in unserem Darm in Verbindung zu stehen.

Die Ansammlung von Mikroben in unserem Körper wird unsere Mikrobiota genannt, und die meisten der 100-Billionen von ihnen (Bakterien, Viren, Pilze und Parasiten) sind im Dickdarm unseres Darms konzentriert. Obwohl sie in der Anzahl unseren eigenen menschlichen Zellen ähnlich sind, haben sie um 200 mal mehr Gene als wir.

Jeder Satz dieser mikrobiellen Gene wirkt wie eine chemische Fabrik und pumpt Tausende von Chemikalien aus, die Vitamine und viele essentielle Metaboliten liefern, die unser Immunsystem, den Stoffwechsel und die Gehirnfunktionen steuern. Da wir jetzt ein individuelles Darmmikrobiom mit Diät modifizieren können (zum Beispiel durch den Verzehr von viel Ballaststoffen oder Fischöl), eröffnet dies viele aufregende Möglichkeiten, Nahrung als Medizin zu verwenden.


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Postbiotika

Unsere neueste Forschung, veröffentlicht in Nature Genetics, wirft ein neues Licht auf das Zusammenspiel zwischen dem, was wir essen, der Art und Weise, wie es von unseren Darmmikroben verarbeitet wird und wie wir Fett in unserem Körper ansammeln, insbesondere um unsere Taille herum.

Wir sammelten Stuhlproben von 500-Zwillingspaaren und maßen über 800-biochemische Verbindungen, die Mikroben produzieren - die fäkal metaboliten. Wir konnten wichtige biochemische Substanzen im Darm identifizieren, die die Menge an Bauchfett einer bestimmten Person vorhersagen. Es ist bekannt, dass je mehr Bauchfett wir haben, desto wahrscheinlicher sind wir in der Entwicklung von Krankheiten wie Diabetes Typ 2 und Herzerkrankungen.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die bakterielle chemische Aktivität unseres Darms nur minimal von unseren Genen kontrolliert wird (weniger als 20%). Der Rest wird von Umweltfaktoren beeinflusst - hauptsächlich von der Ernährung. Das ist aufregend, denn im Gegensatz zu unseren Genen und unserem angeborenen Risiko, Fett im Bauchbereich zu entwickeln, das sich während des ganzen Lebens nicht ändert, können unsere Darmmikroben viel leichter modifiziert werden.

Obwohl durch Fäkaltransplantationen von gesunden Spendern radikale Veränderungen möglich sind, sind die Ergebnisse bei Adipositas immer noch unvorhersehbar. Konventionellere Behandlungen sind Diät (wie ballaststoffreiche Diäten oder fermentierte Nahrungsmittel), Präbiotika (Lebensmittel oder Chemikalien, die Ihre Darmmikroben "befruchten") und Probiotika (lebende Mikroben, von denen bekannt ist, dass sie nützlich sind, wie Lactobacillus). Jetzt gibt es ein neues Konzept in der Darmgesundheit: Postbiotika. Dies sind die bakteriellen Produkte oder metabolische Nebenprodukte von Darmmikroben, die haben biologische Aktivität in unseren Körpern.

Der Müll einer Kreatur ...

Wenn wir Postbiotika ausnutzen wollen, müssen wir ihnen genau die Lebensmittel geben, die sie zur Maximierung der Produktion brauchen, oder wir können diese Verbindungen synthetisch herstellen und sie unseren Diäten oder Medikamenten hinzufügen.

Als Teil unserer neuesten Forschung haben wir eine "Darmmetabolom" -Datenbank aufgebaut, die die verschiedenen postbiotischen Verbindungen mit den Mikroben verbindet, und dies kann anderen Wissenschaftlern helfen, ideale, maßgeschneiderte Darmumgebungen zu erstellen.

Zum Beispiel, nehmen viele Menschen Omega-3 Ergänzungen, aber Studien sind enttäuschend. Wir vor kurzem entdeckt dass Omega-3 vorteilhaft ist, weil es Darmbakterien dazu bringt, andere Substanzen zu produzieren (ein fäkaler Metabolit, der n-Carbamylglutamat genannt wird, der entzündungshemmend und gut für uns ist). Aber nicht jeder kann diese Chemikalie aus ihrer Mischung von Mikroben herstellen und erklären, warum diese Ergänzungen nicht immer funktionieren.

Postbiotika und intelligente Toiletten: Neue Ära der Nutzung unserer mikrobiellen Chemikalien, um uns schlank und gesund zu halten Mama! Wir haben wieder kein intelligentes Toilettenpapier mehr. Evan Lorne / Shutterstock.com

Das Ziel von Wissenschaftlern, die auf diesem Gebiet arbeiten, besteht nun darin, die von Darmbakterien produzierten Postbiotika zu identifizieren, die unserem Körper helfen, Fett effizient zu verteilen, so dass wir damit Fettleibigkeit und Diabetes mindern können.

In nicht allzu ferner Zukunft werden intelligente Toiletten oder intelligentes Toilettenpapier uns eine Momentaufnahme der Metaboliten geben, die in unseren Eingeweiden produziert werden und welche Nahrungsmittel gegessen werden müssen, um ein Ungleichgewicht zu beseitigen. Dieser einzigartige Schnappschuss könnte der Schlüssel sein, um unsere Mikrobiota mit personalisierter Ernährung zu manipulieren. In der neuen Ära der Postbiotika können wir damit beginnen, die riesige versteckte Apotheke abzubauen, die unsere Billionen von Mikroben jeden Tag produzieren, um uns gesund zu erhalten.Das Gespräch

Über den Autor

Tim Spector, Professor für Genetische Epidemiologie, King 's College London und Cristina Menni, Research Fellow, King 's College London

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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