Účinky zásahů proti stárnutí na střevní mikroflóru 2. část
May 16, 2022
Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPro více informací
ABSTRAKTNÍ
Identifikace způsobů, jak se vypořádat s výzvami, které představuje stárnutí, je naléhavým úkolem, protože čelíme stárnoucí společnosti. Vnější faktory, jako je strava, cvičení a medikamentózní terapie, se ukázaly jako hlavní prvky při kontrole zdravého stárnutí a prodloužení očekávané délky života. Střevní mikroflóra se také stala klíčovým faktorem v procesu proti stárnutí.bioflavonoidyProtože se střevní mikroflóra se stárnutím mění, nerovnováha střevních mikroorganismů může vést k mnoha degenerativním onemocněním souvisejícím s věkem a nezdravému stárnutí. Tato práce shrnuje nedávný výzkumný pokrok týkající se vztahu mezi střevními mikroorganismy a účinky proti stárnutí se zaměřením na změny a příznivé účinky střevních mikroorganismů při dietní intervenci, cvičení a drogové intervenci. Kromě toho se bakterioterapie používá k prevenci křehkosti a nezdravého stárnutí. Většina těchto přístupů proti stárnutí zlepšuje proces stárnutí a onemocnění související s věkem regulací homeostázy střevní flóry a podporou zdravého střevního prostředí. Intervenční praktiky založené na střevních mikroorganismech vykazují velký potenciál v oblasti anti-aging medicíny.
Klíčová slova
Střevní mikroflóra; stárnutí; dietní intervence; cvičení; léky;bakterioterapie
1. Úvod
Stárnutí je přirozený, časově závislý fyziologický proces, který má za následek pokles celkové funkce. Tento pokles je primárním rizikovým faktorem pro hlavní lidské patologie, včetně rakoviny, cukrovky, kardiovaskulárních poruch a neurodegenerativních onemocnění. Snížení negativních dopadů pokročilého věku a zvýšení zdraví je proto důležitým cílem výzkumu stárnutí a boje proti stárnutí. Genomická nestabilita, opotřebování telomer, epigenetické změny, ztráta proteostázy, deregulované vnímání živin, mitochondriální dysfunkce, buněčná senescence, vyčerpání kmenových buněk a změněná mezibuněčná komunikace byly navrženy jako hlavní molekulární a buněčné znaky stárnutí. Některé intervence proti stárnutí lze nalézt zacílením na tyto vlastnosti a patogenezi stárnutí. Bylo prokázáno, že různé zásahy proti stárnutí prodlužují životnost modelových organismů. Tyto intervence jsou obecně klasifikovány jako dietní intervence, cvičení, léčba drogami a genetické změny. Bylo zjištěno, že velké množství genetických změn prodlužuje životnost některých modelových organismů. Například zvýšení hladiny sirtuinu pomocí genetické manipulace prodlužuje životnost kvasinek, nematodů a much.4 Snížení exprese mTOR může prodloužit životnost a zdraví modelových zvířat. Neschopnost řídit změnu genů však brání jejímu uplatnění v lidské společnosti. Proto jsou negenetické intervence středem zájmu současného výzkumu proti stárnutí. Dietní intervence, cvičení a léčba drogami jsou nejslibnější intervence pro stárnutí a nemoci související s věkem a jsou zahrnuty do výzkumu amerického Národního institutu pro stárnutí.
Střevo je kritickým cílovým orgánem pro zlepšení zdraví starých zvířat a lidí.cistanche AustrálieStřevní trakt ukrývá extrémně komplexní a různorodou komunitu mikroorganismů známou jako střevní mikrobiota. Střevní mikroflóra ovlivňuje dlouhodobou homeostázu metazoanů tím, že udržuje integritu epitelu ve střevním traktu, podporuje trávení, trénuje střevní imunitní systém a zabraňuje růstu patogenních bakterií. Abnormální posuny ve střevní mikrobiotě jsou spojeny s chronickými onemocněními souvisejícími s věkem. Střevní mikrobiom se stává klíčovým faktorem v procesu stárnutí.10 Proto se domníváme, že střevní mikroflóra by mohla být novým cílem proti stárnutí. V tomto přehledu se zaměříme na negenetické intervence, prodiskutujeme změny a příznivé účinky střevní mikroflóry v rámci různých přístupů proti stárnutí a prozkoumáme interakce mezi intervencemi proti stárnutí a střevní mikroflórou (obrázek 1).
Cistanche může proti stárnutí
2. Stárnutí a střevní mikroby
Četné studie na zvířatech a lidech ukázaly, že složení střevní mikroflóry se u rukojmí liší.cistanchStřevní mikroflóra u ovocných mušek, ryb, myší,13-1 potkanů,18 a lidí19-“
všechny procházejí změnami souvisejícími s věkem, z nichž většina je zdravotně nevýhodná (tabulka 1).koupit cistancheVe střevní mikroflórě dospělých lidí dominují Firmicutes a Bacteroidetes a menší podíly Proteobacteria, Actinobacteria a Verrucomicrobia.24 Některé studie uvádějí, že počet bakterií Bacteroidetes a Proteobacteria se zvýšil a počet Firmicutes a Bifidobacteria poklesl u starších lidí.{1} } Nedávná studie naznačila přítomnost odlišné jádrové mikrobioty, které dominují čeledi Ruminococcaceae, Lachnospiraceae a Bacteridaceae, které se stárnutím snižují. Tento rozdíl může být způsoben významnou variabilitou mezi jednotlivci a vnějšími faktory. Dlouhověcí lidé však mají jedinečnou střevní mikrobiotu.cistanche výhodyJak ukazuje tabulka 1, rody související se zdravím, jako jsou Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae, a mikrobiální diverzita jsou obohaceny u dlouhověkých lidí. zdravé stárnutí.25 Celkově se složení střevních mikrobů mění a mikrobiální diverzita se snižuje kvůli akumulaci potenciálně prozánětlivých mikrobů a poklesu prospěšných mikrobů se stárnutím. Naopak tato věkem podmíněná porucha střevních mikrobů může ovlivnit zdraví a dlouhověkost hostitele.26U ovocných mušek a myší by poruchy mikroflóry související s věkem mohly vést k dysfunkci střevní bariéry, což je patofyziologický marker stárnutí.127 Ve srovnání s ovocem mouchy krmené homogenátem mladých mušek, ty krmené homogenizovanými starými muškami měly kratší životnost a vyšší výskyt dysfunkce střevní bariéry.1 Transplantace trusu od mladých dárců do střev ryb středního věku může prodloužit životnost a oddálit pokles chování. 12 Navíc genetické složení a metabolity mikroorganismů mohou mít také pozitivní vliv na dlouhověkost hostitele.8 Střevní mikroorganismy proto mohou hrát regulační roli v procesu stárnutí.
3. Zásahy proti stárnutí a střevní mikroby
K regulaci stárnutí lze použít mnoho intervencí. Zásah, který ovlivňuje střevní mikroby, je strategie proti stárnutí. V souladu s tím mohou být střevní mikroby ovlivněny mnoha faktory proti stárnutí, jako je strava, cvičení a léky.
3.1 Dietní intervence a střevní mikrobi
Dieta a stravovací návyky hrají hlavní roli v patogenezi mnoha nemocí souvisejících s věkem. Omezení kalorií (CR), také známé jako dietní omezení (DR), je dietní plán, který snižuje příjem kalorií, aniž by vedlo k podvýživě nebo snížení základních živin. Následně byla prozkoumána nová schémata CR, jako je intermitentní hladovění (IF). CR může podporovat odpovídající změny střevní mikroflóry, takže střevní mikroflóra může hrát hlavní roli v příznivém účinku CR. Kromě typických opatření CR má mnoho přirozených potravin a zdravých stravovacích návyků také účinky proti stárnutí. Složky potravy a stravovací návyky mohou modulovat složení střevní mikroflóry a funkce střevní bariéry.
3.1.1 CR a IF
CR může prodloužit životnost mnoha druhů, od bezobratlých po hlodavce a dokonce i některé subhumánní primáty.{0}} CR je již dlouhou dobu uznáván jako jeden z nejúčinnějších negenetických dietních intervencí, které mohou prodloužit délku života a zabránit stárnutí. související onemocnění.23 CR/DR může také vést ke změnám střevní mikrobioty a metabolomu. Tyto změny ve střevní mikroflórě vyvolané CR naznačují, že zvířata mohou zvládnout CR tak, aby vytvořila vyvážené složení střevní mikroflóry, což poskytuje hostiteli zdravotní výhodu. U normálních zvířat léčba CR umožňuje změny ve struktuře mikrobioty, snížení poruch c a metabolismu spojeného s dietou a prodlouženou a zdravou délku života. Lactobacillus byl významně zvýšen po léčbě CR po dobu 8 týdnů a jeho relativní četnost byla významně vyšší než u náhodně krmených potkanů po 36 týdnech.4 U myší CR významně změnila celkovou strukturu střevní mikroflóry, obohatila fyla pozitivně asociovanou s dlouhověkostí (jako je Lactobacillus a Bifidobacterium) a redukoval kmeny negativně spojené s Krátkodobá CR byla dostatečná dlouhověkost."
nerovnováha do vyváženějšího stavu, jak je vidět u mladších myší, snížením dominance Clostridia, Clostridiales a Firmicutes.38 Doba trvání CR však může ovlivnit změny metabolických fenotypů hostitele a střevní mikrobioty. Střevní mikroflóra světle krmených CR myší se významně lišila od mikroflóry CR a náhodně krmených myší.V modelech obezity vede CR k relevantním změnám ve střevní mikrobiotě, které působí proti metabolickému poškození spojenému s obezitou a dietou s vysokým obsahem tuků. Čtyřicet pět dní CR u obézních myší obohatilo Bacteroidetes a významně snížilo poměr Firmicutes: Bacteroidetes.40 Léčba CR také způsobuje podobné mikrobiální změny u lidí. Dlouhodobá (jednoroční) CR u obézních adolescentů také snížila poměr Firmicutes: Bacteroidetes a zvýšila růst prospěšných mikroorganismů, jako jsou Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium a Clostridium.4l Nicméně velmi nízkokalorická dieta (VLCD) snížila počet Bacteroides a zvýšené Firmicutes u obézních pacientů. VLCD vedl ke snížení množství bakterií a restrukturalizaci střevního mikrobiomu u žen s nadváhou nebo obezitou. Transplantace mikroflóry po dietě myším snížila jejich tělesnou hmotnost a byla obohacena o střevní patogen Clostridioides difficile.*IF je typ periodické CR, u kterého bylo také prokázáno, že zlepšuje metabolismus snížením tělesné hmotnosti a tukové hmoty, snížením hladiny glukózy v krvi a zlepšením citlivosti na inzulín.4 IF se obvykle dosáhne omezením jídla po dobu 12-24 hodin a časový interval mezi hladověním může ovlivnit účinnost IF.IF mohl změnit střevní mikroflóru a účinek byl výraznější u myší, které hladověly 16 hodin denně; tyto účinky však po ukončení půstu vymizely.IF může zvýšit rozmanitost střevních mikrobů a změnit jejich složení, což má za následek vyšší výskyt Lactobacillaceae, Bacteroidaceae a Prevotellaceae. Kromě toho transplantace IF myší mikrobioty normálně krmeným myším zlepšila experimentální autoimunitní encefalomyelitidu, což naznačuje, že imunomodulační účinek IF je alespoň částečně zprostředkován střevní mikrobiotou. U myších modelů zánětlivého onemocnění střev (IBD) může dieta napodobující půstpodporují regeneraci střev, čímž zlepšují fenotypy související s IBD a podporují expanzi prospěšné střevní flóry Lactobacillaceae a Bifidobacteriaceae.′Islámský půst, který je podobný IF, vede k nárůstu skupin Akkermansia muciniphila a Bacteroides fragilis, které jsou považovány za zdravá střevní mikroflóra.
IF je účinná a přirozená strategie pro kontrolu hmotnosti. Režim půstu každý druhý den (EODF) významně zlepšil obezitu, inzulínovou rezistenci a steatózu jater. Transplantace mikroflóry z myší léčených EODF na bezmikrobní myši zlepšila metabolickou homeostázu. 4EODF po dobu 7 měsíců způsobilo rekonfiguraci mikroflóry u diabetických myší, což vedlo k obohacení Firmicutes a snížení Bacteroidetes a Verrucomicrobia, což podpořilo integritu střevní bariéry. 28-denní IF režim pro diabetické myši zlepšil poruchu chování prostřednictvím osy mikrobiota-metabolit-mozek. Kromě toho tento režim zlepšil integritu střevní bariéry a mikrobiální diverzitu u diabetických myší a zvýšil Lactobacillus a butyrát produkující Odoribacter a zároveň snížil Enterococcus, Streptococcus a neznámé Enterococcaceae.51 Navíc EODF zabránil rozvoji hypertenze u spontánně hypertenzního potkana náchylného k mrtvici. a tento účinek byl zprostředkován změnou střevní mikroflóry.
3.1.2 Přírodní potraviny a zdravé stravovací návyky
S nárůstem důkazů, které přímo spojují stravu a zdraví, se ukázalo, že některé rostliny a rostlinné extrakty (např. ovocné extrakty, extrakty z listů, kořeny a hlízy) mají potenciální zdravotní přínosy. Zdravá strava je považována za bohatou na ovoce, zeleninu a nápoje, přičemž tyto potraviny jsou silně spojeny s celkovou pohodou především díky přítomnosti fenolických sloučenin a vlákniny. Polyfenoly a vláknina, dvě z nejdůležitějších rostlinných složek, byly studovány s ohledem na jejich potenciál modulovat mikrobiotu. Bylo identifikováno několik polyfenolů, které podporují růst zdravé střevní mikroflóry (např. Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, Christensenellaceae a Verrucomicrobia) a
mají potenciální účinky proti stárnutí.54 Například hojnost střevní mikroflóry, která může souviset se stárnutím, byla omezena 5Konzumací citronových polyfenolů v potravě.55s zvýšeným předpokladem antokyanů mastných kyselin Bacteroidetes a krátkých řetězců (SCFA) a snížené Firmicutes. 5 stupňů Polyfenoly z červeného vína významně zvýšily počet Bifidobacteria a Lactobacillus a bakterií produkujících butyrát (Faecalibacterium prausnitzi a Roseburia), ale snížily nežádoucí skupiny bakterií, jako jsou Escherichia coli a Enterobacter cloacae. tělesná hmotnost, což má za následek snížení Firmicutes a zvýšení Bacteroidetes ve slepém střevě.8 Dietní vláknina, která vede k produkci klíčových metabolitů, jako jsou SCFA (prospěšné pro zdraví), má potenciál změnit střevní mikroflóru a změnit regulaci metabolismu. Ačkoli současné studie ukázaly, že účinky mohou být spojeny se zvýšeným množstvím producentů SCFA a změnami v diverzitě mikrobioty, interpretace je komplikovaná kvůli metodologickým rozdílům.Zdravé stravovací návyky, jako je středomořská dieta (MD), mohou také ovlivnit střevní mikroflóru. MD, zaměřená na ovoce, zeleninu, olivový olej, ořechy, luštěniny a celozrnné výrobky, je spojena s velkým množstvím zdravotních výhod. Lepší adherence k MD byla spojena s významně vyššími hladinami celkových SCFA.61 Účastníci s vysokou adherencí k MD měli nižší počet Escherichia coli a vyšší poměr Bifidobacteria: E. coli. stupeň 2 Tyto nálezy prokázaly vztah mezi MD a zlepšením v diverzitě a bohatosti střevní mikroflóry. Úprava stravovacích návyků a přijetí MD mohou být řešením k prevenci poruch mikroflóry a mnoha gastrointestinálních a neurologických poruch.Firmicutes, Bacteroidetes a Proteobacteria jsou hlavní kmeny mezi střevními mikroorganismy u savců. Dietní intervence vedla k významným změnám v hlavním kmeni nebo skupině nízké úrovně klasifikace (tabulka 2). Tyto změny v relativním množství bakterií nejsou vždy konzistentní, pravděpodobně kvůli odlišnému genetickému pozadí, dietám a časovým omezením. Při dietním zásahu je však hlavním trendem střevních mikroorganismů nárůst prospěšných mikroorganismů, jako je Lactobacillus, Bifidobacterium a bakterie produkující butyrát. Jako takové mohou CR a IF, přidání extraktů bohatých na potenciálně bioaktivní sloučeniny a udržování dobrých stravovacích návyků přinést některé další výhody pro zlepšení celkového zdraví a pohody. Vliv stravy na stárnutí je komplexní téma. Kromě výše uvedeného existují některé další složky a typy stravy proti stárnutí, jako jsou vitamíny, stopové prvky, omezení bílkovin a stravovací vzorec obyvatel Okinawy, které zde nejsou rozvedeny.
Tento článek je převzat z GUT MICROBES 2021, VOL. 13, NE. 1, e1994835 (18 stran)