Zusammenfassung: Eine aktuelle Studie hat herausgefunden, wie Moleküle in Lebensmitteln mit Darmbakterien interagieren und zeigt, warum Menschen unterschiedlich auf die gleichen Diäten reagieren. Durch die Untersuchung von 150 Nahrungsbestandteilen stellten die Forscher fest, dass diese Moleküle bei einigen Personen das Darmmikrobiom umgestalten können, bei anderen jedoch nur geringe Auswirkungen haben.
Dieser Durchbruch könnte personalisierte Ernährungsstrategien ermöglichen, um Gesundheitsrisiken besser zu bewältigen. Die Ergebnisse liefern ein tieferes Verständnis der Rolle des Darmmikrobioms für Gesundheit und Krankheit.
Wichtige Fakten:
- Darmbakterien reagieren bei verschiedenen Menschen unterschiedlich auf dieselben Nahrungsmoleküle.
- Die Studie ermittelte die Auswirkungen von 150 Nahrungsbestandteilen auf das Darmmikrobiom.
- Diese Forschung könnte zu personalisierten Ernährungsempfehlungen für eine bessere Gesundheit führen.
Quelle: Yale
Der Begriff „Darmgesundheit“ ist unter Feinschmeckern und Ernährungswissenschaftlern gleichermaßen zu einem immer beliebter werdenden Schlagwort geworden, und das aus gutem Grund. Die Billionen von Mikroben und Bakterien, die in unserem Darm leben, sind an vielen Aspekten von Gesundheit und Krankheit beteiligt.
Forscher des Yale Institute for Microbial Science haben einen wichtigen Schritt in Richtung einer evidenzbasierten personalisierten Ernährung gemacht, die auf die individuellen Bedürfnisse der Darmgesundheit zugeschnitten ist.
Andrew Goodmans Labor hat die erste systematische Karte erstellt, die zeigt, wie Moleküle in einigen Lebensmitteln mit unseren einzigartigen Darmbakterien interagieren.
Ihre Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Zelle.
Aufbauend auf früheren Untersuchungen, bei denen Medikamente und Darmbakterien untersucht wurden, wollten Wissenschaftler verstehen, warum verschiedene Menschen unterschiedlich auf dieselben Lebensmittel reagieren.
„Wir wissen, dass die Ernährung ein wichtiger Bestandteil unserer Gesundheit ist und unser Mikrobiom prägt“, erklärte Elizabeth Kolb, ehemalige Postdoktorandin in Goodmans Labor und Erstautorin der Studie.
Während in zahlreichen Forschungsarbeiten die Auswirkungen von „Makronährstoffen“ wie Ballaststoffen auf unsere Darmmikroben beschrieben wurden, ist überraschend wenig darüber bekannt, wie andere kleine molekulare Bestandteile in Lebensmitteln gesundheitliche Probleme verursachen.
„Abgesehen von anekdotischen Beispielen in der wissenschaftlichen Literatur gibt es kaum Beweise dafür, dass Menschen ihre Ernährung ändern können, um Risikofaktoren für Krankheiten wie Diabetes oder Krebs zu bewältigen“, sagte Kolb.
„Das liegt wahrscheinlich daran, dass unsere Mikroben unterschiedlich auf die gleichen Moleküle in der Nahrung reagieren.“
Wissenschaftler haben eine systematische Karte der Wechselwirkungen zwischen kleinen Molekülen in unserer Nahrung und verschiedenen Bakterien im Darm erstellt.
Diese Arbeit ist eine der ersten, die die spezifischen mikrobiellen Gene beschreibt, die für die metabolische Umwandlung von Nahrungsbestandteilen verantwortlich sind, und die Mechanismen, wie Nahrungsbestandteile unsere Mikrobiota verändern.
Mithilfe der Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie im Yale West Campus Analytical Center kombinierten Wissenschaftler verschiedene Moleküle mit Darmbakterien, um Wachstumsmodelle und Karten von etwa 150 „xenobiotischen“ Lebensmittelverbindungen zu erstellen.
Die Sequenzierung am Yale Center for Genome Analysis ermöglichte es dem Team, den Grad der Veränderung in der Zusammensetzung menschlicher Darmgemeinschaften zu messen.
„Wir waren vom Ausmaß der Variation überrascht“, sagte Goodman, CNH-Long-Professor, Leiter der Abteilung für mikrobielle Pathogenese und Direktor des Microbial Sciences Institute (MSI).
„Derselbe Nahrungsbestandteil kann die mikrobiellen Gemeinschaften im Darm mancher Menschen erheblich verändern, während er bei anderen Menschen fast keine Auswirkungen auf die Mikrobiota hat.“
Die molekulare Karte bietet einen Mechanismus zur Erklärung dieser variablen Reaktionen zwischen verschiedenen Menschen und zeigt, wie eine Nahrungsverbindung das Wachstum von Darmmikroben beeinflusst und wie diese Verbindung von der mikrobiellen Gemeinschaft metabolisch verändert wird.
Es bleibt schwierig vorherzusagen, wie eine Person auf ein bestimmtes Lebensmittel reagieren wird – und wie sich dies letztendlich auf ihre Gesundheit auswirkt. Die Ergebnisse liefern jedoch eine Grundlage für das Verständnis, wie sich die Stoffwechselinteraktionen zwischen Menschen unterscheiden und wie diese Unterschiede das Wachstum „guter“ oder „schlechter“ Bakterien in unserem Darm beeinflussen.
„Wenn wir die spezifischen mikrobiellen Gene herausfinden können, die bestimmen, wie das Mikrobiom auf ein Molekül in unserer Nahrung reagiert, und wie sich diese Gene zwischen den Mikroben verschiedener Menschen unterscheiden, könnten Zusammenhänge zu Krankheiten wie Krebs, Diabetes oder Magen-Darm-Infektionen hergestellt werden.“ Sinn“, schließt Kolb, der derzeit als Wissenschaftler bei Empress Therapeutics in Boston arbeitet.
„Dies ist der erste Schritt zur Erstellung personalisierter Ernährungsempfehlungen im Rahmen personalisierter Ernährungsstrategien.“
Über Neuigkeiten aus der Mikrobiom- und Ernährungsforschung
Autor: John Atherton
Quelle: Yale
Kommunikation: John Atherton – Yale
Bild: Bildquelle: Neuroscience News
Ursprüngliche Suche: Offener Zugang.
„Die mikrobielle Transformation von Xenobiotika in der Nahrung prägt die Zusammensetzung des Darmmikrobioms„Von Elizabeth J. Kolb et al. Zelle
eine Zusammenfassung
Die mikrobielle Transformation von Xenobiotika in der Nahrung prägt die Zusammensetzung des Darmmikrobioms
Die Ernährung ist ein wichtiger Faktor für die Zusammensetzung des Darmmikrobioms, und unterschiedliche Wechselwirkungen der Ernährung mit dem Mikrobiom können zu unterschiedlichen gesundheitlichen Folgen führen.
Um diese Zusammenhänge mechanistisch zu verstehen, kartieren wir hier die Wechselwirkungen zwischen etwa 150 niedermolekularen Nahrungs-Xenobiotika und dem Darmmikrobiom, einschließlich der Auswirkungen dieser Verbindungen auf die Zusammensetzung der Gemeinschaft, der Stoffwechselaktivitäten des menschlichen Darmmikrobioms auf Nahrungs-Xenobiotika und der interindividuellen Variation diese Eigenschaften. .
Der mikrobielle Stoffwechsel kann diese Verbindungen vergiften und entgiften und so Reaktionen hervorrufen, die für die Neukonfiguration der Gemeinschaft durch Xenobiotika in der Nahrung verantwortlich sind.
Wir haben das Gen und das Enzym identifiziert, die für die Entgiftung eines dieser Xenonährstoffe, Resveratrol, verantwortlich sind, und gezeigt, dass dieses Enzym zur interindividuellen Variation bei der Umgestaltung der Gemeinschaft durch Resveratrol beiträgt.
Zusammengenommen identifizieren diese Ergebnisse systematisch Wechselwirkungen zwischen Nahrungs-Xenobiotika und dem Darmmikrobiom und verknüpfen Toxine und Entgiftung mit persönlichen Unterschieden in der Reaktion des Mikrobioms auf die Ernährung.
