Yaşlanma Karşıtı Müdahalelerin Bağırsak Mikrobiyotası Üzerine Etkileri Bölüm 2

Lütfen iletişime geçinoscar.xiao@wecistanche.comdaha fazla bilgi için

ÖZ

Yaşlanan bir toplumla karşı karşıya olduğumuz için, yaşlanmanın getirdiği zorluklarla başa çıkmanın yollarını belirlemek acil bir görevdir. Diyet, egzersiz ve ilaç tedavisi gibi dış faktörlerin sağlıklı yaşlanmayı kontrol etmede ve yaşam beklentisini uzatmada önemli unsurlar olduğu kanıtlanmıştır. Bağırsak mikrobiyotası da yaşlanmayı geciktirme sürecinde önemli bir faktör haline geldi.biyoflavonoidlerYaşlanma ile birlikte bağırsak mikrobiyotası değiştiğinden, bağırsak mikroorganizmalarındaki bir dengesizlik yaşa bağlı birçok dejeneratif hastalığa ve sağlıksız yaşlanmaya neden olabilir. Bu makale, bağırsak mikroorganizmalarının diyet müdahalesi, egzersiz ve ilaç müdahalesi altındaki değişikliklerine ve faydalı etkilerine odaklanarak, bağırsak mikroorganizmaları ve yaşlanmayı önleyici etkiler arasındaki ilişki hakkındaki son araştırma ilerlemesini gözden geçirmektedir. Ayrıca bakteriyoterapi, kırılganlığı ve sağlıksız yaşlanmayı önlemek için kullanılmıştır. Bu yaşlanma karşıtı yaklaşımların çoğu, bağırsak florasının homeostazını düzenleyerek ve sağlıklı bir bağırsak ortamını teşvik ederek yaşlanma sürecini ve yaşa bağlı hastalıkları iyileştirir. Bağırsak mikroorganizmalarına dayalı müdahale uygulamaları, yaşlanma karşıtı tıp alanında büyük potansiyel göstermektedir.

Daha fazla bilgi için lütfen buraya tıklayın

anahtar kelimeler

Bağırsak mikrobiyotası; yaşlanma; diyet müdahalesi; egzersiz; ilaçlar; bakteriyoterapi

1. Giriş

Yaşlanma, genel işlevde bir düşüşle sonuçlanan doğal, zamana bağlı fizyolojik bir süreçtir. Bu düşüş, kanser, diyabet, kardiyovasküler bozukluklar ve nörodejeneratif hastalıklar dahil olmak üzere başlıca insan patolojileri için birincil risk faktörüdür. Bu nedenle, ileri yaşın olumsuz etkilerini azaltmak ve sağlık süresini artırmak, yaşlanma ve yaşlanma karşıtı araştırmaların önemli bir hedefi olmuştur. Genomik kararsızlık, telomer yıpranması, epigenetik değişiklikler, proteostaz kaybı, düzensiz besin algılama, mitokondriyal işlev bozukluğu, hücresel yaşlanma, kök hücre tükenmesi ve değişmiş hücreler arası iletişim, yaşlanmanın ana moleküler ve hücresel özellikleri olarak öne sürülmüştür. Bu özellikleri ve yaşlanmanın patogenezini hedef alarak bazı yaşlanma karşıtı müdahaleler bulunabilir. Model organizmaların ömrünü uzatmak için çeşitli yaşlanma karşıtı müdahaleler gösterilmiştir. Bu müdahaleler genellikle diyet müdahalesi, egzersiz, ilaç tedavisi ve genetik değişiklik olarak sınıflandırılır. Bazı model organizmalarda çok sayıda genetik değişikliğin yaşam süresini uzattığı bulunmuştur. Örneğin, sirtuin seviyesinin genetik manipülasyon yoluyla arttırılması, maya, nematod ve sineklerin ömrünü uzatır.4 mTOR ifadesinin azaltılması, model hayvanların ömrünü ve sağlık süresini uzatabilir. Bununla birlikte, gen değişiminin kontrol edilememesi, insan toplumunda uygulanmasını engellemektedir. Bu nedenle, genetik olmayan müdahaleler, mevcut yaşlanma karşıtı araştırmaların odak noktasıdır. Diyet müdahalesi, egzersiz ve ilaç tedavisi, yaşlanma ve yaşa bağlı hastalıklar için en umut verici müdahalelerdir ve ABD Ulusal Yaşlanma Enstitüsü'nün araştırmasına dahil edilmiştir.

Bağırsak, yaşlı hayvanların ve insanların sağlığını iyileştirmek için kritik bir hedef organdır.AvustralyaBağırsak yolu, bağırsak mikrobiyotası olarak bilinen son derece karmaşık ve çeşitli bir mikroorganizma topluluğunu barındırır. Bağırsak mikrobiyotası, bağırsak yolunda epitel bütünlüğünü koruyarak, sindirimi destekleyerek, bağırsak bağışıklık sistemini eğiterek ve patojenik bakterilerin büyümesini önleyerek metazoanların uzun vadeli homeostazını etkiler. Bağırsak mikrobiyotasındaki anormal değişimler yaşa bağlı kronik hastalıklarla ilişkilidir. Bağırsak mikrobiyomu, yaşlanma sürecinde kilit bir faktör haline geliyor.10 Bu nedenle, bağırsak mikrobiyotasının yeni bir yaşlanma karşıtı hedef olabileceğini düşünüyoruz. Bu derlemede, genetik olmayan müdahalelere odaklanacağız, çeşitli yaşlanma karşıtı yaklaşımlar altında bağırsak mikrobiyotasındaki değişiklikleri ve faydalı etkilerini tartışacağız ve yaşlanma karşıtı müdahaleler ile bağırsak mikrobiyotası arasındaki etkileşimleri keşfedeceğiz(Şekil 1).

Cistanche yaşlanmayı geciktirebilir

2. Yaşlanma ve bağırsak mikropları

Hayvanlarda ve insanlarda yapılan çok sayıda çalışma, bağırsak mikrobiyotasının bileşiminin bir rehine ile değiştiğini göstermiştir.sardunyaMeyve sineklerinde,'1 balıkta, farede,13-1 sıçanlarda,18 ve insanlarda19-" bağırsak mikrobiyotası

tümü, çoğu sağlık açısından dezavantajlı olan yaşa bağlı değişikliklere uğrar (Tablo 1).cistanche satın alYetişkin insanların bağırsak mikrobiyotasına Firmicutes ve Bacteroidetes ve daha küçük oranlarda Proteobacteria, Actinobacteria ve Verrucomicrobia hakimdir.24 Bazı araştırmalar, yaşlı insanlarda Bacteroidetes ve Proteobacteria bolluğunun zenginleştiğini ve Firmicutes ve Bifidobacteria'nın azaldığını bildirdi.{{1} } Yakın zamanda yapılan bir araştırma, Ruminococcaceae, Lachnospiraceae ve Bacteridaceae familyalarının hakim olduğu ve yaşlanmayla azalan farklı bir çekirdek mikrobiyotanın varlığını öne sürdü. Bu farklılık, bireyler ve dış faktörler arasındaki önemli değişkenlikten kaynaklanıyor olabilir. Bununla birlikte, uzun yaşayan insanlar benzersiz bir bağırsak mikrobiyotasına sahiptir.cistanche faydalarıTablo 1'de gösterildiği gibi, Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae gibi sağlıkla ilgili cinsler ve mikrobiyal çeşitlilik, uzun yaşayan insanlarda zenginleştirilmiştir.2.23 Uzun yaşayan insanların mikroplarındaki değişikliklere rağmen, çeşitlilikleri ve faydalı mikropları, onları desteklemek için korunur. sağlıklı yaşlanma.25 Genel olarak, bağırsak mikroplarının bileşimi değişir ve potansiyel olarak proinflamatuar mikropların birikmesi ve yaşlanmayla birlikte faydalı mikropların azalması nedeniyle mikrobiyal çeşitlilik azalır. Tersine, bağırsak mikroplarının yaşa bağlı bu bozukluğu, konakçının sağlığını ve ömrünü etkileyebilir.26Meyve sineklerinde ve farelerde, yaşa bağlı mikrobiyota bozuklukları, yaşlanmanın patofizyolojik bir belirteci olan bağırsak bariyeri işlev bozukluğuna yol açabilir.127 Meyve ile karşılaştırıldığında Homojen bir genç sinekle beslenen sinekler, homojenize yaşlı sineklerle beslenen sinekler daha kısa bir ömre sahipti ve bağırsak bariyeri disfonksiyonu insidansı daha yüksekti.1 Genç donörlerden orta yaşlı balıkların bağırsaklarına dışkı nakli, ömrü uzatabilir ve davranışsal düşüşü geciktirebilir. 12 Ek olarak, mikroorganizmaların genetik bileşimi ve metabolitleri de konağın ömrü üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabilir.8 Bu nedenle, bağırsak mikroorganizmaları yaşlanma sürecinde düzenleyici bir rol oynayabilir.

3. Yaşlanma karşıtı müdahaleler ve bağırsak mikropları

Yaşlanmayı düzenlemek için birçok müdahale kullanılabilir. Bağırsak mikroplarını etkileyen müdahale, yaşlanma karşıtı bir stratejidir. Buna göre, bağırsak mikropları diyet, egzersiz ve ilaçlar gibi birçok yaşlanma karşıtı faktörden etkilenebilir.

3.1 Diyet müdahalesi ve bağırsak mikropları

Diyet ve diyet kalıpları, yaşa bağlı birçok hastalığın patogenezinde önemli bir role sahiptir. Diyet kısıtlaması (DR) olarak da bilinen kalori kısıtlaması (CR), yetersiz beslenmeye veya temel besinlerde azalmaya neden olmadan kalori alımını azaltan bir diyet planıdır. Daha sonra, aralıklı oruç (IF) gibi yeni CR şemaları araştırıldı. CR, bağırsak mikroflorasında karşılık gelen değişiklikleri teşvik edebilir, bu nedenle bağırsak mikroflorası, CR'nin faydalı etkisinde ana rol oynayabilir. Tipik CR önlemlerine ek olarak, birçok doğal gıda ve sağlıklı beslenme alışkanlığı da yaşlanmayı geciktirici etkilere sahiptir. Gıda bileşenleri ve beslenme alışkanlıkları, bağırsak mikrobiyota bileşimini ve bağırsak bariyer fonksiyonlarını değiştirebilir.

3.1.1 CR ve EĞER

CR, omurgasızlardan kemirgenlere ve hatta bazı insan olmayan primatlara kadar birçok türün ömrünü uzatabilir.31-3 CR, uzun süredir, ömrü uzatabilen ve yaşlanmayı önleyebilen en etkili genetik olmayan diyet müdahalelerinden biri olarak kabul edilmektedir. ilgili hastalıklar.23 CR/DR ayrıca bağırsak mikrobiyotasında ve metabolomda değişikliklere neden olabilir. Bağırsak mikrobiyotasındaki bu CR kaynaklı değişiklikler, hayvanların, konakçıya sağlık avantajı sağlayan dengeli bir bağırsak mikrobiyota bileşimi oluşturmak için CR'yi yönetebileceğini göstermektedir. Normal hayvanlarda CR tedavisi, mikrobiyota yapısında değişiklikler, c bozukluklarında azalma ve diyete bağlı metabolik uzun ve sağlıklı bir yaşam sağlar. Lactobacillus, 8 haftalık CR tedavisinden sonra önemli ölçüde arttı ve göreceli bolluğu, 36 hafta sonra rastgele beslenen sıçanlarınkinden önemli ölçüde daha yüksekti.4 Farelerde, CR, bağırsak mikrobiyotasının genel yapısını önemli ölçüde değiştirdi, pozitif ilişkili filumları zenginleştirdi. uzun ömürlü (Lactobacillus ve Bifidobacterium gibi) ve negatif ilişkili filumları azalttı.

Clostridia, Clostridiales ve Firmicutes'in baskınlığını azaltarak daha genç farelerde görüldüğü gibi dengesizliği daha dengeli bir duruma getirir.38 Bununla birlikte, CR'nin süresi konakçı metabolik fenotiplerindeki ve bağırsak mikrobiyotasındaki değişiklikleri etkileyebilir. Işıkla beslenen CR farelerinin bağırsak mikrobiyotası, koyu beslenen CR ve rastgele beslenen farelerinkinden önemli ölçüde farklıydı.Obezite modellerinde, CR, obezite ve yüksek yağlı bir diyetle ilişkili metabolik hasara karşı koyan bağırsak mikrobiyotasında ilgili değişikliklere yol açar. Obez farelerde kırk beş günlük CR tedavisi Bacteroidetes'i zenginleştirdi ve Firmicutes: Bacteroidetes oranını önemli ölçüde azalttı.40 CR tedavisi de insanlarda benzer mikrobiyal değişikliklere neden olur. Obez ergenlerde uzun süreli (bir yıl) CR ayrıca Firmicutes: Bacteroidetes oranını azalttı ve Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium ve Clostridium gibi faydalı mikroorganizmaların büyümesini arttırdı.4l Bununla birlikte, çok düşük kalorili bir diyet (VLCD) azalmıştır. obez hastalarda Bacteroides sayısı ve artan Firmicutes. VLCD, aşırı kilolu veya obez kadınlarda bakteri bolluğunda bir azalmaya ve bağırsak mikrobiyomunun yeniden yapılandırılmasına yol açtı. Diyet sonrası mikrobiyotanın farelere nakli, vücut ağırlıklarını azalttı ve enterik patojen Clostridioides difficile ile zenginleştirildi.*IF, vücut ağırlığını ve yağ kütlesini azaltarak, kan şekerini düşürerek ve insülin duyarlılığını artırarak metabolizmayı iyileştirdiği gösterilen bir tür periyodik CR türüdür. Aç kalma arasındaki zaman aralığı, IF'nin etkinliğini etkileyebilir, bağırsak mikrobiyotasını değiştirebilir ve etki, günde 16 saat aç bırakılan farelerde daha belirgindi; ancak bu etkiler oruç kesildikten sonra ortadan kalktı.IF, bağırsak mikroplarının çeşitliliğini artırabilir ve bileşimlerini değiştirebilir, bu da daha yüksek Lactobacillaceae, Bacteroidaceae ve Prevotellaceae bolluğuna neden olur. Ayrıca, IF fare mikrobiyotasının normal beslenen farelere transplantasyonu, deneysel otoimmün ensefalomiyeliti iyileştirdi, bu da IF'nin immünomodülatör etkisinin en azından kısmen bağırsak mikrobiyotasının aracılık ettiğini düşündürdü. İnflamatuar bağırsak hastalığının (IBD) fare modellerinde, açlığı taklit eden bir diyet,bağırsak yenilenmesini teşvik eder, böylece IBD ile ilgili fenotipleri iyileştirir ve faydalı bağırsak florası Lactobacillaceae ve Bifidobacteriaceae'nin genişlemesini destekler.'IF'ye benzer İslami oruç, Akkermansia muciniphila ve Bacteroides fragilis gruplarının artmasına neden olur. sağlıklı bağırsak mikrobiyotası.

IF, kilo kontrolü için etkili ve doğal bir stratejidir. Her gün açlık (EODF) rejimi obeziteyi, insülin direncini ve hepatik steatozu önemli ölçüde iyileştirdi. Mikrobiyotanın EODF ile tedavi edilen farelerden mikropsuz farelere nakli, metabolik homeostazı iyileştirdi.4EODF, 7 ay boyunca diyabetik farelerde mikrobiyota yeniden konfigürasyonu üretti, Firmicutes'ün zenginleşmesine ve Bacteroidetes ve Verrucomicrobia'da bir azalmaya yol açarak bağırsak bariyerinin bütünlüğünü destekledi. Diyabetik fareler için 28-günlük IF rejimi, mikrobiyota-metabolit-beyin ekseni yoluyla davranış bozukluğunu iyileştirdi. Ayrıca, bu rejim diyabetik farelerde bağırsak bariyeri bütünlüğünü ve mikrobiyal çeşitliliği iyileştirdi ve Enterococcus, Streptococcus ve bilinmeyen Enterococcaceae'yi azaltırken Lactobacillus ve bütirat üreten Odoribacter'i artırdı.51 Ek olarak, EODF, spontan hipertansif inme eğilimli bir sıçanda hipertansiyon gelişimini önledi. model ve bu etkiye bağırsak mikrobiyotasının değiştirilmesi aracılık etti.

3.1.2 Doğal gıda ürünleri ve sağlıklı beslenme alışkanlıkları

Diyet ve sağlığı doğrudan ilişkilendiren kanıtların artmasıyla birlikte, çeşitli bitki ve bitki özlerinin (meyve özleri, yaprak özleri, kök ve yumru özleri) potansiyel sağlık yararları olduğu ortaya çıkmıştır. Sağlıklı bir diyet meyve, sebze ve içecekler açısından zengin olarak kabul edilir ve bu gıdalar esas olarak fenolik bileşiklerin ve liflerin varlığı nedeniyle genel sağlıkla güçlü bir şekilde ilişkilidir. En önemli bitki bileşenlerinden ikisi olan polifenoller ve lif, mikrobiyota modüle edici potansiyelleri açısından incelenmiştir. Sağlıklı bağırsak mikroflorasının (örneğin Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, Christensenellaceae ve Verrucomicrobia) büyümesini teşvik etmek için birkaç polifenol tanımlanmıştır ve

potansiyel yaşlanma karşıtı etkilere sahiptir.54 Örneğin, yaşlanma ile ilişkili olabilecek bağırsak mikrobiyotasının bolluğu, diyette limon polifenollerinin alımıyla sınırlandırılmıştır.55s, antosiyanin yağ asitleri Bacteroidetes ve kısa zincir (SCFA'lar) varsayımını artırmıştır. ve Firmicutes'i azalttı.5 derece Kırmızı şarap polifenolleri, Bifidobacteria ve Lactobacillus ile bütirat üreten bakterilerin (Faecalibacterium prausnitzi ve Roseburia) sayısını önemli ölçüde artırdı, ancak Escherichia coli ve Enterobacter cloacae gibi istenmeyen bakteri gruplarını azalttı.5Yeşil çay ve siyah çay polifenol diyeti azaldı vücut ağırlığı, azalan Firmicutes ve çekumda artan Bacteroidetes ile sonuçlanır.8 SCFA'lar (sağlığa faydalı) gibi temel metabolitlerin üretimine yol açan diyet lifi, bağırsak mikrobiyotasını değiştirme ve metabolik düzenlemeyi değiştirme potansiyeline sahiptir. Mevcut çalışmalar, etkilerin artan SCFA üreticileri ve mikrobiyota çeşitliliğindeki değişiklikler ile ilişkili olabileceğini gösterse de, metodolojik farklılıklar nedeniyle yorumlama karmaşıktır.Akdeniz diyeti (MD) gibi sağlıklı beslenme alışkanlıkları da bağırsak mikrobiyotasını etkileyebilir. Meyveler, sebzeler, zeytinyağı, kuruyemişler, baklagiller ve kepekli tahıllara odaklanan MD, çok sayıda sağlık yararına bağlanmıştır. MD'ye daha iyi uyum, önemli ölçüde daha yüksek toplam SCFA seviyeleri ile ilişkilendirildi.61 MD'ye yüksek düzeyde bağlılık gösteren katılımcılar, daha düşük Escherichia coli sayılarına ve daha yüksek bir Bifidobacteria:E.coli oranına sahipti. derece 2 Bu bulgular, MD ile bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliği ve zenginliğindeki gelişmeler arasındaki ilişkiyi göstermiştir. Diyet alışkanlıklarını değiştirmek ve MD'yi benimsemek, mikrobiyota bozukluklarını ve birçok gastrointestinal ve nörolojik bozukluğu önlemek için çözüm olabilir.Firmicutes, Bacteroidetes ve Proteobacteria, memelilerdeki bağırsak mikroorganizmaları arasındaki ana filumlardır. Diyet müdahalesi, ana filumda veya düşük seviyeli sınıflandırma grubunda önemli değişikliklere yol açtı(Tablo 2). Bakterilerin göreceli bolluğundaki bu değişiklikler, muhtemelen farklı genetik geçmişler, diyetler ve zaman kısıtlamaları nedeniyle her zaman tutarlı değildir. Bununla birlikte, diyet müdahalesi altında, bağırsak mikroorganizmalarının ana eğilimi, Lactobacillus, Bifidobacterium ve bütirat üreten bakteriler gibi faydalı mikroorganizmalardaki artıştır. Bu nedenle, CR ve IF, potansiyel olarak biyoaktif bileşikler açısından zengin özler eklemek ve iyi beslenme modellerini sürdürmek, genel sağlık ve refahı iyileştirmek için bazı ek faydalar sağlayabilir. Diyetin yaşlanma üzerindeki etkisi karmaşık bir konudur. Yukarıdakilere ek olarak, vitaminler, eser elementler, protein kısıtlaması ve Okinawa halkının beslenme düzeni gibi burada detaylandırılmayan başka yaşlanma karşıtı diyet bileşenleri ve türleri de vardır.

Bu makale GUT MICROBES 2021, VOL'den alınmıştır. 13, HAYIR. 1, e1994835 (18 sayfa)