Wpływ diety bogatej w błonnik roślinny i żywność fermentowaną na mikrobiom jelitowy oraz układ odpornościowy człowieka: randomizowane badanie prospektywne

• Autorzy: Hannah C Wastyk, Gabriela K Fragiadakis, Dalia Perelman, Dylan Dahan, Bryan D Merrill, Feiqiao B Yu, Madeline Topf, Carlos G Gonzalez, William Van Treuren, Shuo Han, Jennifer L Robinson, Joshua E Elias, Erica D Sonnenburg, Christopher D Gardner, Justin L Sonnenburg; PublicationTypes: Journal Article, Randomized Controlled Trial, Research Support, N.I.H., Extramural, Research Support, Non-U.S. Gov't, Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.; publicationDate: 2021-Aug-05; publisherName: Cell

• Zagadnienie Badawcze - Publikacja koncentruje się na tym, w jaki sposób interwencje dietetyczne ukierunkowane na mikrobiom, a konkretnie dieta bogata w błonnik roślinny oraz dieta bogata w żywność fermentowaną, wpływają na skład mikrobioty jelitowej oraz układ odpornościowy u zdrowych dorosłych. Nie sposób nie zauważyć, że kluczową kwestią jest tu poszukiwanie dietetycznych metod modulowania odpowiedzi immunologicznej.

• Obszar Zainteresowania - Głównym celem było określenie, czy zmiany w diecie, poprzez wpływ na mikrobiom, mogą prowadzić do mierzalnych zmian w funkcjonowaniu układu odpornościowego. Badaczy interesowało zatem, jak te dwa różne rodzaje diet oddziałują na organizm na poziomie molekularnym i komórkowym.

• Ramy Badania - Autorami są Hannah C Wastyk i współpracownicy, a publikacja ukazała się w 2021 roku. Badanie miało charakter randomizowanego, prospektywnego eksperymentu, a jego wyniki opublikowano w czasopiśmie Cell.

• Podsumowanie Wyników - Rezultaty potwierdzają, że wpływ diety na organizm jest wysoce specyficzny i zależny od rodzaju spożywanych produktów. W przypadku diety wysokobłonnikowej zaobserwowano wzrost liczby enzymów bakteryjnych zdolnych do rozkładania węglowodanów (CAZymes), mimo że ogólna różnorodność mikrobiomu pozostała stabilna. Co ciekawe, chociaż główny mierzony wskaźnik – punktacja odpowiedzi cytokinowej – nie uległ zmianie, to u osób spożywających dużo błonnika zidentyfikowano trzy odrębne trajektorie immunologiczne, które były powiązane z wyjściową różnorodnością mikrobioty. Z kolei dieta bogata w żywność fermentowaną przyniosła inne efekty – systematycznie zwiększała różnorodność mikrobiomu i, co kluczowe, obniżała poziom markerów stanu zapalnego. Dane te wskazują, że łączenie interwencji dietetycznych z dogłębnym profilowaniem odporności i mikrobiomu może dostarczyć zarówno spersonalizowanych, jak i ogólnych wniosków.

• Uczestnicy i Pomiary - Badanie przeprowadzono jako 17-tygodniowe, randomizowane badanie prospektywne z udziałem 18 osób w każdej grupie (n=18/arm). Uczestnikami byli zdrowi dorośli. Metodologia opierała się na zaawansowanych pomiarach omicznych, które łączyły analizę mikrobiomu (np. sekwencjonowanie) z profilowaniem gospodarza. Do pomiaru odpowiedzi immunologicznej wykorzystano między innymi technikę CyTOF, która pozwala na szczegółową charakterystykę komórek układu odpornościowego. Analiza danych obejmowała pomiary różnorodności mikrobiomu, poziomów enzymów CAZymes oraz markerów stanu zapalnego. Wyniki były zbierane w sposób podłużny, co umożliwiło śledzenie zmian w czasie i identyfikację indywidualnych trajektorii immunologicznych.

• Zastrzeżenia Autorów - Niestety, abstrakt nie zawiera bezpośrednich informacji na temat ograniczeń badania. Można jednak przypuszczać, że pewnym wyzwaniem mógł być stosunkowo mały rozmiar próby (18 osób na grupę), co znacząco ogranicza możliwość generalizacji wyników na całą populację. Istotnym problemem może być również fakt, że "cytokine response score (primary outcome) was unchanged", co sugeruje, że zakładany główny efekt interwencji nie został osiągnięty, a obserwowane zmiany były wtórne.

• Znaczenie Badania - Praktyczne znaczenie tych wyników jest ogromne, zwłaszcza w kontekście promowania zdrowia publicznego. Jedno konkretne zastosowanie to włączenie do codziennej diety produktów fermentowanych, takich jak jogurt, kefir czy kiszona kapusta, jako prostego i skutecznego narzędzia do walki z obniżoną różnorodnością mikrobiomu i przewlekłym stanem zapalnym, które są powszechne w społeczeństwach uprzemysłowionych.

• Obszary Dalszej Eksploracji

  • Czy możliwe jest opracowanie spersonalizowanych zaleceń dietetycznych, które uwzględniałyby wyjściową różnorodność mikrobiomu danej osoby, aby zmaksymalizować efekt diety wysokobłonnikowej?
  • Jakie konkretne mechanizmy molekularne odpowiadają za to, że żywność fermentowana, w przeciwieństwie do błonnika, systematycznie zwiększa różnorodność mikrobiomu i obniża stan zapalny?
  • Biorąc pod uwagę, że dieta wysokobłonnikowa nie wpłynęła na główny wskaźnik odpowiedzi immunologicznej, czy nasze rozumienie związku między mikrobiotą a odpornością nie wymaga rewizji, a może celem terapii powinna być raczej stabilność niż zmiana?

Informacje pochodzą tylko i wyłącznie z załączonego abstraktu naukowego.