8 Minutės
Nauji tyrimai rodo, kad pasninko tipo mityba gali gana greitai pertvarkyti ryšį tarp smegenų ir žarnyno. Mažame, kontroliuojamame tyrime nutukę savanoriai, kurie 62 dienas laikėsi intermituojančio energijos apribojimo (IER) režimo, reikšmingai numetė svorio ir tuo pačiu metu parodė išmatuojamus pokyčius smegenų veikloje bei žarnyno bakterijų sudėtyje — pokyčius, kurie, atrodo, laike eina kartu.
Tyrimo dizainas ir pagrindiniai rezultatai
Kinijoje atlikto tyrimo metu įtraukta 25 suaugusiųjų, kuriems buvo nustatytas nutukimas. Dalyviams buvo taikomas IER režimas — periodai, kai suvartojamų kalorijų kiekis sumažinamas, keitėsi su įprastu valgymu, — maždaug dviem mėnesiams. Po 62 dienų protokolo vidutinis grupės svorio kritimas buvo 7,6 kg (16,8 svaro), tai sudarė apie 7,8 % kūno masės.
Tyrėjai derino svorio matavimus su funkcinio magnetinio rezonanso tomografija (fMRI), išmatų mėginiais ir kraujo tyrimais, kad išsamiai atkartotų, kaip smegenys ir žarnynas reaguoja į svorio mažėjimą. Tokia tarpdisciplininė metodika — neurovizualizacija, mikrobiomos analizė ir biocheminiai žymenys — suteikia platesnį vaizdą apie organizmo atsaką į mitybos pokyčius ir gerina supratimą apie smegenų‑žarnyno ašį.
Publikuotas žurnale Frontiers in Cellular and Infection Microbiology tyrimas atskleidė, jog smegenų sritys, susijusios su apetitu ir priklausomybės mechanizmais, rodė dinamiškus aktyvumo pokyčius dietoje. Tuo pačiu metu žarnyno mikrobioma keitėsi — pastebėtos konkrečios bakterijų taksonų permainos, kurios susijusios su tam tikrais smegenų atsakais. Šie duomenys patvirtina hipotezę, kad mitybos modeliai, tokie kaip intermituojantis badavimas, gali paveikti ne tik metabolinius rodiklius, bet ir nervinių grandinių funkciją bei mikrobinį signalavimą.
Kokios smegenų sritys ir mikroorganizmai pasikeitė?
fMRI tyrimai išryškino pokyčius regionuose, susijusiuose su atlygio apdorojimu, impulsų kontrole ir apetito reguliavimu — ypatingai kairiajame apatiniame orbitofrontiniame vingyje (left inferior frontal orbital gyrus), srityje, kuri siejama su vykdomąja funkcija ir inhibicijos kontrole. Šios sritys svarbios sprendimams dėl maisto pasirinkimo, potraukiui ir gebėjimui slopinti impulsyvų elgesį.
Žarnyno mikrobiomos analizės parodė taksonų svyravimus, įskaitant pokyčius tokiuose rūšyse kaip Coprococcus comes ir Eubacterium hallii. Įdomu tai, kad šių bakterijų abundansas neigiamai koreliavo su aktyvumu kairiajame apatiniame orbitofrontiniame vingyje: didesnis tam tikrų bakterijų kiekis buvo susijęs su mažesniu šios smegenų srities aktyvumu. Tokios koreliacijos leidžia daryti prielaidą apie jungtis tarp mikrobiomos metabolitų ir smegenų veiklos reguliavimo mechanizmų, ypač susijusių su valgymo kontrole.
Šių pastebėjimų interpretavimas reikalauja atsargumo: koreliacija nereiškia priežasties, tačiau nustatytos asociacijos yra nuoseklios su ankstesniais duomenimis apie mikrobiomos gebėjimą gaminti neurotransmiterius ar jų pirmtakus, kurie potencionaliai veikia centrines apetitui reguliuoti skirtas grandis.
Dvipusė komunikacija: žarnyno signalai ir smegenų atsakai
Mokslininkai jau seniai įtaria dvikryptį dialogą tarp žarnyno mikroorganizmų ir smegenų. Mikrobai gali gaminti neurotransmiterius (pvz., serotonino prekursorius triptofano metabolitus), trumpų grandinių riebalų rūgštis (SCFA), bei kitus metabolitus, kurie per kraują ar nervinius takus pasiekia centrinę nervų sistemą ir moduliuoja nuotaiką, potraukį bei apetitą. Kita vertus, smegenų nulemti elgesio pokyčiai — pavyzdžiui, valgymo laiko ar porcijų dydžio pasikeitimas — keičia žarnyno aplinką ir lemia, kurie mikrobai turi palankesnes sąlygas daugintis.
IER režimas gali sukelti tą „grandininį“ efektą: laikini energijos apribojimai keičia virškinimo tempo ritmą, maitinančiųjų medžiagų prieinamumą ir tuomet — mikrobiomos sudėtį. Pakeitus mikrobiomos metabolitų profilį, gali pasikeisti signalai, siunčiami į smegenis, o tai savo ruožtu gali sustiprinti ar susilpninti tam tikrus valgymo elgesio modelius.
„Čia mes parodome, kad IER dieta keičia žmogaus smegenų‑žarnyno‑mikrobiomos ašį,“ — teigė Qiang Zeng, vienas iš pagrindinių tyrimo autorių. „Pastebėti pokyčiai žarnyno mikrobiomoje ir priklausomybei susijusiose smegenų srityse svorio mažėjimo metu ir po jo yra labai dinamiški ir tarpusavyje suporuoti laikui bėgant.“
Pasekmės nutukimo gydymui
Visame pasaulyje daugiau nei milijardas žmonių gyvena su nutukimu — būkle, kuri didina širdies ir kraujagyslių ligų, diabeto ir tam tikrų vėžio formų riziką. Nauji rezultatai rodo, kad dietiniai metodai, tokie kaip intermituojantis energijos apribojimas, daro daugiau nei tik kalorijų deficitą: jie gali keisti nervines grandines, valdančias potraukį ir impulsų kontrolę, bei tuo pačiu pakeisti mikrobinį signalavimą, kurį šios grandys gauna.
Tokio sinchronizuoto poveikio supratimas atveria naujas intervencijų galimybes. Jei pavyktų nustatyti tikslias mikrobiomas rūšis ir smegenų regionus, atsakingus už sėkmingą ilgalaikį svorio valdymą, galima būtų sukurti suderintas terapijas: mitybos strategijas, parinktas probiotikų ar prebiotikų kombinacijas, mikrobinių metabolitų papildus arba neuromoduliacines procedūras (pvz., transkranijinė magnetinė stimuliacija), kurios kartu palaikytų norimus elgesio pokyčius.
Praktikoje tai gali reikšti, kad gydytojai ir mitybos specialistai ateityje derins struktūrizuotus valgymo režimus (pvz., intermituojantį badavimą) su mikrobiomos analizėmis bei personalizuotais papildais, siekdami optimizuoti tiek metabolinę, tiek neuropsichologinę atsparą persivalgymui ir grįžtamam svorio augimui.
Kas lieka neaišku
Išlika kritinių klausimų. Tyrimas kol kas negali nustatyti priežasčių ir pasekmių santykio — ar mikrobioma skatina smegenų pokyčius, ar smegenų veiklos pokyčiai reaguoja į elgesio ir mitybos pasikeitimus ir taip pertvarko žarnyno bendruomenę? Taip pat neaišku, kurios konkrečios mikrobų rūšys yra kertinės išlaikant svorio kritimą mėnesiais ar metais po dietos.
Be to, mažas imties dydis (25 dalyviai) riboja galimybę daryti išvadas apie populiacijos lygyje galiojančius efektus. Svarbu kartoti tyrimą su didesnėmis ir įvairesnėmis kohortomis, įtraukiant kontrolines dietas ir ilgesnį stebėjimo laikotarpį, kad būtų galima įvertinti ilgalaikį poveikį ir atskirti laikinas nuo išliekamų mikrobinių permainų.
„Kitas klausimas, kurį reikia išspręsti — koks yra tikslus mechanizmas, kuriuo žarnyno mikrobioma ir smegenys komunikuoja nutukusių žmonių organizme, ypač per svorio mažėjimą,“ — sakė Liming Wang iš Kinijos mokslų akademijos. „Kokie specifiniai žarnyno mikrobiomos komponentai ir smegenų regionai yra kritiniai norint sėkmingai numesti svorio ir išlaikyti sveiką kūno masę?“
Ekspertų įžvalgos
Dr. Rachel Meyers, elgesio neuromokslininkė universiteto medicinos centre, pažymėjo: „Šis tyrimas sustiprina idėją, kad mitybos sukeliami pokyčiai yra sisteminiai. Intermituojantis energijos apribojimas, regis, rekonfigūruoja tiek mikrobinę terpę, tiek nervines grandis, darančias įtaką valgymo elgesiui. Toks dvigubas efektas gali paaiškinti, kodėl kai kuriems žmonėms badavimo tipo dietos pasirodo ypač veiksmingos — bent jau trumpuoju laikotarpiu. Tačiau šių atradimų vertimas į ilgalaikes terapijas reikalauja didesnių, ilgesnių tyrimų ir dėmesio, kurios mikrobų permainos yra naudingos, o kurios tik susijusios su svorio kritimu be priežastinio vaidmens.“
Ekspertai taip pat pabrėžia, kad bet kokia klinikinė praktika turi atsižvelgti į individualų atsaką: genetikos, pradinės mikrobiomos sudėties, lyties, amžiaus ir įpročių skirtumai gali lemti skirtingą reagavimą į IER ar kitus mitybos protokolus. Personalizuota mityba ir mikrobiomos analizė yra itin perspektyvios kryptys, tačiau jos pareikalaus standartizacijos ir aiškių gairių klinikinei taikymui.
Tolesni žingsniai tyrėjams ir klinikams
Ateities darbai turėtų padidinti dalyvių skaičių, įtraukti kontrolines dietas ir stebėti pokyčius ilgesnį laikotarpį. Integruojant metabolomiką — matuojant mikrobiomų metabolitus kraujyje — ir atliekant priežastinius eksperimentus (pvz., pernešant žmogaus kilmės mikrobų bendruomenes į gyvūnų modelius) būtų galima atskleisti mechanizmus, per kuriuos mikrobioma veikia smegenis ir elgesį.
Toks požiūris padėtų nustatyti, ar tam tikri mikrobai ar jų metabolitai tiesiogiai moduliuoja smegenų sritis, susijusias su poreikiu valgyti, atlygiu ir kontroliu. Be to, moksliniai tyrimai galėtų ištirti, ar probiotikų ar prebiotikų papildymas gali tiksliai pakeisti mikrobiomą taip, kad pagerėtų ilgalaikė svorio kontrolė kartu su dietos režimais.
Klinikai jau dabar gali laikyti intermituojantį badavimą vienu iš įrankių platesniame, personalizuotame svorio valdymo arsenale, tačiau svarbu pabrėžti saugumą: ne visiems pacientams toks režimas tinka (pvz., nėštumo, tam tikrų medikamentų vartojimo ar medžiagų apykaitos sutrikimų atvejais). Be to, derinant IER su mitybos švietimu, elgesio terapija ir, kai reikia, mikrobiomos parama, galima pasiekti didesnį ilgalaikį efektyvumą.
Tyrimas suteikia vilčių suprasti, kaip struktūrizuotos valgymo schemos gali sukelti suporuotus pokyčius žarnyno mikrobiome ir smegenyse — ašyje, kuri gali tapti kertine kitų kartų nutukimo gydymo strategijų dalimi. Ateities integruoti tyrimai, apimantys neuroimaging, mikrobiomikos, metabolomikos ir elgesio mokslus, yra būtini, kad ši perspektyva taptų praktiškai taikoma medicinoje.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą