Učinci intervencija protiv starenja na crijevnu mikrobiotu 1. dio

Molimo kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza više informacija

SAŽETAK

Identificiranje načina za suočavanje s izazovima koje donosi starenje hitan je zadatak, budući da se suočavamo s društvom koje stari. Vanjski čimbenici poput prehrane, tjelovježbe i terapije lijekovima pokazali su se glavnim elementima u kontroli zdravog starenja i produljenju životnog vijeka. Nedavno je crijevna mikrobiota također postala ključni čimbenik u procesu usporavanja starenja.dobrobiti cistanche salseKako se crijevna mikrobiota mijenja starenjem, neravnoteža u crijevnim mikroorganizmima može dovesti do mnogih degenerativnih bolesti povezanih sa starenjem i nezdravog starenja. Ovaj rad daje pregled nedavnog napretka istraživanja o odnosu između crijevnih mikroorganizama i učinaka protiv starenja, usredotočujući se na promjene i korisne učinke crijevnih mikroorganizama pod intervencijom u prehrani, tjelovježbom i intervencijom lijekovima. Osim toga, bakterioterapija se koristi za sprječavanje slabosti i nezdravog starenja. Većina ovih pristupa protiv starenja poboljšava proces starenja i bolesti povezane sa starenjem reguliranjem homeostaze crijevne flore i promicanjem zdravog crijevnog okruženja. Intervencijske prakse temeljene na crijevnim mikroorganizmima pokazuju veliki potencijal u području medicine protiv starenja.

KLJUČNE RIJEČICrijevna mikrobiota; tjelovježba intervencije u prehrani kod starenja; lijekovi; bakterioterapija

Kliknite ovdje da saznate više

1. Uvod

Starenje je prirodan fiziološki proces ovisan o vremenu koji rezultira smanjenjem ukupne funkcije. Ovaj pad je primarni faktor rizika za glavne ljudske patologije, uključujući rak, dijabetes, kardiovaskularne poremećaje i neurodegenerativne bolesti. Smanjenje negativnih učinaka starije dobi i povećanje zdravstvenog vijeka stoga je važan cilj istraživanja starenja i borbe protiv starenja. Genomska nestabilnost, trošenje telomera, epigenetske promjene, gubitak proteostaze, deregulirani senzor hranjivih tvari, mitohondrijska disfunkcija, stanično starenje, iscrpljenost matičnih stanica i promijenjena međustanična komunikacija predloženi su kao glavna molekularna i stanična obilježja starenja. Neke intervencije protiv starenja mogu se pronaći ciljanjem ovih karakteristika i patogeneze starenja. Dokazano je da različite intervencije protiv starenja produljuju životni vijek modelnih organizama. Te se intervencije općenito klasificiraju kao intervencije u prehrani, vježbanje, liječenje lijekovima i genetske promjene.cistanche tubulosa doziranje redditUtvrđeno je da veliki niz genetskih promjena produljuje životni vijek u nekim modelnim organizmima. Na primjer, povećanje razine sirtuina putem genetske manipulacije produljuje životni vijek kvasaca, nematoda i muha.4 Smanjenje ekspresije mTOR-a može produljiti životni vijek i zdravlje modelnih životinja.' Međutim, nemogućnost kontrole promjene gena sprječava njegovu primjenu u ljudskom društvu. Stoga su negenetske intervencije u središtu trenutačnih istraživanja protiv starenja. Dijetetska intervencija, tjelovježba i liječenje lijekovima su intervencije koje najviše obećavaju za starenje i bolesti povezane sa starenjem i uključene su u istraživanje američkog Nacionalnog instituta za starenje.67

Crijeva su ključni ciljni organ za poboljšanje zdravlja starijih životinja i ljudi.8 Intestinalni trakt sadrži iznimno složenu i raznoliku zajednicu mikroorganizama poznatu kao crijevna mikrobiota. Crijevna mikrobiota utječe na dugoročnu homeostazu metazoa održavajući integritet epitela u probavnom traktu, podupirući probavu, trenirajući crijevni imunološki sustav i sprječavajući rast patogenih bakterija." Abnormalne promjene u crijevnoj mikrobioti povezane su sa starenjem kroničnih bolesti. Crijevni mikrobiom postaje ključni čimbenik u procesu starenja.10 Stoga nagađamo da bi crijevna mikrobiota mogla biti nova meta protiv starenja. U ovom ćemo se pregledu usredotočiti na negenetske intervencije, raspravljati o promjenama i blagotvorne učinke crijevne mikrobiote pod različitim pristupima protiv starenja i istražiti interakcije između intervencija protiv starenja i crijevne mikrobiote (Slika 1).

Cistanche može spriječiti starenje

2. Starenje i crijevni mikrobi

Brojna istraživanja na životinjama i ljudima pokazala su da sastav crijevne mikrobiote varira s taocem. Crijevna mikrobiota vinskih mušica, II riba, L2 miševa,13-17 štakora,l8 i ljudi19-23 prolazi kroz promjene povezane sa starenjem, od kojih je većina štetna za zdravlje (Tablica 1).cistanche แอ ม เว ย์U crijevnoj mikrobioti odraslih ljudi dominiraju Firmicutes i Bacteroidetes te manji udjeli Proteobacteria, Actinobacteria i Verrucomicrobia.24 Neka su istraživanja izvijestila o obogaćivanju količine Bacteroides i Proteobacteria te smanjenju Firmicutes i Bifidobacteria u starijih ljudi.{{1} } Nedavna studija je ukazala na prisutnost različite jezgre mikrobiote kojom dominiraju obitelji Ruminococaceae, Lachnospiraceae i Bacteridaceae, čiji se broj smanjuje sa starenjem. "Ova razlika može biti posljedica značajne varijabilnosti između pojedinaca i vanjskih čimbenika. Međutim, dugovječni ljudi imaju jedinstvenu crijevnu mikrobiotu. Kao što je prikazano u tablici 1, rodovi povezani sa zdravljem kao što su Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae i mikrobna raznolikost su obogaćeni kod dugovječnih ljudi.2223 Unatoč promjenama u mikrobima dugovječnih ljudi, njihova raznolikost i korisni mikrobi očuvani su kako bi podržali zdravo starenje.25 Sveukupno, sastav crijevnih mikroba je promijenjen, a mikrobna raznolikost smanjena zbog nakupljanja potencijalno proupalnih mikroba i smanjenje korisnih mikroba sa starenjem.

Suprotno tome, ovaj poremećaj crijevnih mikroba povezan sa starenjem može utjecati na zdravlje i dugovječnost domaćina.26 Kod vinskih mušica i miševa, poremećaji mikrobiote povezani sa starenjem mogu dovesti do disfunkcije crijevne barijere, što je patofiziološki marker starenja. U usporedbi s vinskim mušicama hranjenim homogenatom mladih mušica, one hranjene homogeniziranim starim mušicama imale su kraći životni vijek i veću učestalost disfunkcije crijevne barijere. Transplantacija izmeta mladih donora u crijeva sredovječnih riba može produžiti životni vijek i odgoditi pogoršanje ponašanja.koliko cistanche uzetiOsim toga, genetski sastav i metaboliti mikroorganizama također mogu pozitivno utjecati na dugovječnost domaćina. Stoga crijevni mikroorganizmi mogu igrati regulatornu ulogu u procesu starenja.

3. Intervencije protiv starenja i crijevni mikrobi

Za regulaciju starenja mogu se koristiti mnoge intervencije. Intervencija koja utječe na crijevne mikrobe je strategija protiv starenja. Sukladno tome, na crijevne mikrobe mogu utjecati mnogi čimbenici protiv starenja, poput prehrane, tjelovježbe i lijekova.

3.1 Dijetalna intervencija i crijevni mikrobi Prehrana i prehrambeni obrasci imaju glavnu ulogu u patogenezi mnogih bolesti povezanih sa starenjem.

Ograničenje kalorija (CR), također poznato kao dijetalna restrikcija (DR), plan je prehrane koji smanjuje unos kalorija bez posljedica pothranjenosti ili smanjenja esencijalnih nutrijenata. Naknadno su istražene nove sheme CR-a, kao što je isprekidani post (IF). CR može potaknuti odgovarajuće promjene u crijevnoj mikroflori, tako da crijevna mikroflora može igrati glavnu ulogu u blagotvornom učinku CR. Uz tipične CR mjere, mnoge prirodne namirnice i zdrave prehrambene navike također imaju učinak protiv starenja. Komponente hrane i prehrambene navike mogu modulirati sastav crijevne mikrobiote i funkcije crijevne barijere.

3.1.1 CR i IF

CR može produžiti životni vijek kod mnogih vrsta, od beskralješnjaka do glodavaca, pa čak i nekih primata koji nisu ljudi.{0}} Dugo se vrijeme CR smatra jednom od najučinkovitijih negenetskih intervencija u prehrani koja može produljiti životni vijek i spriječiti starenje. povezane bolesti.3233 CR/DR također može rezultirati promjenama u crijevnoj mikrobioti i metabolomu. Ove CR-inducirane promjene u crijevnoj mikrobioti sugeriraju da životinje mogu upravljati CR-om kako bi uspostavile uravnotežen sastav crijevne mikrobiote, što daje zdravstvenu prednost domaćinu.

U normalnih životinja tretman CR-om omogućuje promjene u strukturi mikrobiote, smanjenje metaboličkih poremećaja povezanih s prehranom te produljen i zdrav životni vijek. Lactobacillus je značajno povećan nakon tretmana CR-om tijekom 8 tjedana, a njegova relativna brojnost bila je značajno viša nego kod nasumično hranjenih štakora nakon 36 tjedana.34 Kod miševa, CR je značajno promijenio ukupnu strukturu crijevne mikrobiote, obogatio pozitivno povezanu vrstu s dugovječnošću (kao što su Lactobacillus i Bifidobacterium), i smanjio tip koji je negativno povezan s dugovječnošću.35-37Štoviše, kratkotrajni CR bio je dovoljan da značajno vrati neravnotežu crijevne mikrobiote u uravnoteženije stanje, kao što se vidi kod mlađih miševa, smanjenjem dominacije Clostridia, Clostridiales i Firmicutes.što je cistanche38 Međutim, može li trajanje CR utjecati na promjene u metaboličkim fenotipovima domaćina i crijevnoj mikrobioti? Crijevna mikrobiota CR miševa hranjenih svjetlom značajno se razlikovala od mikrobiote CR miševa hranjenih na mraku i nasumično hranjenih miševa.

U modelima pretilosti, CR dovodi do relevantnih promjena u crijevnoj mikrobioti koje se suprotstavljaju metaboličkom oštećenju povezanom s pretilošću i prehranom bogatom mastima. Četrdeset pet dana CR kod pretilih miševa obogatilo je Bacteroidetes i značajno smanjilo omjer Firmicutes: Bacteroidetes. CR tretman također uzrokuje slične mikrobne promjene kod ljudi. Dugotrajna (jedna godina) CR u pretilih adolescenata također je smanjila omjer Firmicutes: Bacteroidetes i pojačala rast korisnih mikroorganizama kao što su Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium i Clostridium.41 Međutim, vrlo niskokalorična dijeta (VLCD) smanjila je broj Bacteroides i povećani Firmicutes u pretilih pacijenata.42 VLCD je doveo do smanjenja obilja bakterija i restrukturiranja crijevnog mikrobioma u prekomjerne tjelesne težine ili pretilih žena. Transplantacija mikrobiote nakon prehrane miševima smanjila je njihovu tjelesnu težinu i obogaćena je crijevnim patogenom Clostridioides difficile.

IF je vrsta periodičnog CR-a za koji se također pokazalo da poboljšava metabolizam smanjenjem tjelesne težine i masnog tkiva, snižavanjem glukoze u krvi i poboljšanjem osjetljivosti na inzulin.44 IF se obično postiže ograničavanjem prehrane na 12-24 sati, a vremenski interval između gladovanja može utjecati na učinkovitost IF-a. IF bi mogao promijeniti crijevnu mikrobiotu, a učinak je bio izraženiji kod miševa koji su postili 16 sati dnevno; međutim, ti su učinci nestali nakon prestanka posta.

IF može povećati raznolikost crijevnih mikroba i promijeniti njihov sastav, što rezultira većim obiljem Lactobacillaceae, Bacteroidaceae i Prevotellaceae. Štoviše, transplantacija IF mišje mikrobiote normalno hranjenim miševima poboljšala je eksperimentalni autoimuni encefalomijelitis, sugerirajući da je imunomodulatorni učinak IF-a barem djelomično posredovan crijevnom mikrobiotom.46 U mišjim modelima upalne bolesti crijeva (IBD), dijeta koja oponaša post može pospješiti regeneraciju crijeva, čime se poboljšavaju fenotipovi povezani s IBD-om i pospješuje širenje korisne crijevne flore Lactobacillaceae i Bifidobacteriaceae.47 Islamski post, koji je sličan IF-u, dovodi do povećanja grupa Akkermansia muciniphila i Bacteroides fragilis, za koje se smatra da biti zdrava crijevna mikrobiota.

IF je učinkovita i prirodna strategija za kontrolu težine. Režim posta svaki drugi dan (EODF) značajno je poboljšao pretilost, inzulinsku rezistenciju i steatozu jetre. Transplantacija mikrobiote s miševa tretiranih EODF-om na miševe bez klica poboljšala je metaboličku homeostazu. "EODF je tijekom 7 mjeseci proizveo rekonfiguraciju mikrobiote kod dijabetičkih miševa, što je dovelo do obogaćivanja Firmicutes i smanjenja Bacteroidetes i Verrucomicrobia, promičući cjelovitost crijevne barijere. "28--dnevni IF režim za dijabetičke miševe poboljšao je oštećenje ponašanja preko osovine mikrobiota-metabolit-mozak. Štoviše, ovaj je režim poboljšao integritet crijevne barijere i mikrobnu raznolikost kod dijabetičkih miševa i povećao Lactobacillus i Odoribacter koji proizvodi butirat, dok je smanjio Enterococcus, Streptococcus i nepoznate Enterococcaceae.5l Osim toga, EODF je spriječio razvoj hipertenzije u štakora sklonog moždanom udaru sa spontanom hipertenzijom modelu, a ovaj je učinak bio posredovan promjenom crijevne mikrobiote.

Ovaj je članak izvađen iz GUT MICROBES 2021, SV. 13, BR. 1, e1994835 (18 stranica) https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1994835