تاثیر رژیم غذایی و داروها بر باکتریهای روده و سلامت انسان

30 اوت 2019- تحقیقات گروه دکتر Filipe Cabreiro از انستیتوی علوم پزشکی MRC لندن و ایمپریال کالج لندن و دکتر Christoph Kaleta از دانشگاه Kiel آلمان نشان داد که رژیم غذایی با تاثیر بر باکتریهای روده اثربخشی یک داروی دیابت نوع 2 را تغییر می دهد.نتایج این تحقیق در ژورنال Cell منتشر شد.

باکتریهایی که در روده ی ما زندگی می کنند و به آنها میکروبیوم روده گفته می شود، مولکولهای متعددی را تولید می کنند که می توانند بر سلامت و بیماری ما تاثیرگذارند. تحقیقات نشان داده است که عملکرد میکروبیوم روده بوسیله ی غذا و داروهایی که مصرف می کنیم، تنظیم می شود، نظیر متفورمین که برای درمان دیابت نوع 2 استفاده می شود و تحقیقات نشان داده است بر افزایش طول عمر چندین موجود زنده تاثیر داشته است. بهمین دلیل درک ارتباطات پیچیده و چند جانبه ی بین رژیم غذایی، داروها و میکروبیوم روده یک چالش قابل توجه است. دکتر Cabreiro می گوید: حل پیچیدگی های این شبکه از ارتباطات از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا مکانیسم اختصاصی عملکرد متفورمین هنوز روشن نشده است.

یک تکنیک غربالگری جدید

دکتر Cabreiro و تیمش، یک تکنیک غربالگری چهار جهته با توان عملیاتی بالا، برای درک بهتر اندرکنش رژیم غذایی، داروها و میکروبیوم روده برای تاثیرگذاری بر فیزیولوژی میزبان ابداع کردند.

آنها از کرم نماتود Caenorhabditis elegans که با باکتری روده ای ایشیرشیاکلی روده ی انسان کلونیزه شده بود بعنوان یک مدل میکروبیم- میزبان ساده استفاده کردند و آن را در معرض متفورمین در حضور صدها ترکیب تغذیه ای مختلف قرار دادند. محققان دریافتند که درمان با متفورمین، متابولیسم و طول عمر C. elegans را به عنوان میزبان تغییر می دهد و این اثرات می تواند بوسیله ی مواد مغذی خاصی افزایش یا سرکوب شود. موضوع بسیار مهم اینست که باکتریهای روده نقشی کلیدی را بعنوان واسطه ی این پدیده بازی می کنند.

اهمیت رژیم غذایی و باکتری های روده توضیح می دهد که چرا متفورمین در مطالعات پیشین هیچ تاثیری بر طول عمر مگسهای سرکه که اغلب برای مطالعات مورد استفاده قرار می گیرند، نداشت. Helena Cochemé که در این مطالعه شرکت داشت، گفت: مطالعات ما نشان داد که علت این موضوع، غذای آزمایشگاهی معمول مگسهای سرکه است که مملو از شکر می باشد. پس از حذف شکر از غذای مگسهای سرکه، ما اثرات مثبت متفورمین در مگسهای سرکه که با ایشیرشیاکلی کلونیزه شده بودند، را مشاهده کردیم.

سیگنالینگ نوترینت باکتریایی، مدولاتور اصلی ارتباطات بین دارو- میزبان و میکروبیوم است

آنالیزهای بیشتر نشان داد که باکتریها دارای نوعی مکانیسم پیشرفته هستند که آنها را قادر می سازد سیگنالهای تغذیه ای و سیگنال متفورمین را با هم هماهنگ کرده و متابولیسم خود را مطابق با آنها تغییر دهند. بعنوان یک نتیجه از این انطباق، باکتریها متابولیتی به نام  agmatineرا بمیزان زیاد تولید و انباشته می کنند که مشخص شده است که وجود این متابولیت برای اثرات مثبت متفورمین بر سلامت میزبان ضروری است.

در ادامه ی تحقیقات دکتر Cabreiro و Kaleta، بررسی نمودند که آیا نتایج یافت شده در C. elegans در میکروبیوتای بمراتب پیچیده تر انسانها نیز مشاهده می شود؟

آنها داده های مربوط به میکروبیوم، تغذیه و وضعیت داروهای یک گروه بزرگ از بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 و کنترلهای سالم را آنالیز کردند. دکترKaleta   گفت: ما دریافتیم که درمان با متفورمین شدیدا با ظرفیت افزایش تولید agmatine باکتریایی ارتباط دارد. مهمتر این که، محققان همین نتایج را در بررسی چندین گروه از بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 مستقل، در سراسر اروپا بدست آوردند. علاوه بر این، گونه هایی از باکتریها که بیشترین میزان agmatine را تولید می کردند، همانهایی بودند که در میکروبیوم روده ی افراد مبتلا به دیابت نوع 2 تحت درمان با متفورمین افزایش می یافتند.

نتایج درمان با متفورمین

دکتر Cabreiro گفت: نتایج ما نشان داد که چگونه این شبکه ی پیچیده از ارتباطات بین تغذیه، میکروبیوتا و میزبان بر اثربخشی داروها تاثیر می گذارد. با ابداع این رویکرد جدید غربالگری با توان عملیاتی بالا، در نهایت ابزاری را در اختیار داریم که به ما اجازه می دهد این پیچیدگی را برطرف کنیم. این یافته ها می تواند برای تدوین دستورالعملهای تغذیه ای یا تغییر ژنتیکی باکتری ها بمنظور افزایش اثرات متفورمین مورد استفاده قرار گیرد. این یافته ها همچنین دیدگاه ارزشمندی را به شواهدی ارائه کرده است که نشان می دهد بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 تحت درمان با متفورمین نسبت به افراد غیر دیابتی سالم تر هستند و زندگی طولانی تری دارند.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2019-08-diet-medication-impact-gut-bacteria.html