اثرات مداخلات ضد پیری بر میکروبیوتای روده قسمت 2

لطفا تماس بگیریدoscar.xiao@wecistanche.comبرای اطلاعات بیشتر

چکیده

شناسایی راه‌هایی برای مقابله با چالش‌های ناشی از سالمندی یک کار فوری است، زیرا ما با جامعه‌ای روبه‌رو هستیم. ثابت شده است که عوامل خارجی مانند رژیم غذایی، ورزش و دارودرمانی عناصر اصلی در کنترل پیری سالم و افزایش طول عمر هستند. میکروبیوتای روده نیز به یک عامل کلیدی در فرآیند ضد پیری تبدیل شده است.بیوفلاونوئیدهاهمانطور که میکروبیوتای روده با افزایش سن تغییر می کند، عدم تعادل در میکروارگانیسم های روده می تواند منجر به بسیاری از بیماری های دژنراتیو مرتبط با افزایش سن و پیری ناسالم شود. این مقاله پیشرفت‌های تحقیقاتی اخیر در مورد رابطه بین میکروارگانیسم‌های روده و اثرات ضد پیری را با تمرکز بر تغییرات و اثرات مفید میکروارگانیسم‌های روده تحت مداخله غذایی، ورزش و مداخله دارویی مرور می‌کند. علاوه بر این، از باکتری درمانی برای جلوگیری از ضعف و پیری ناسالم استفاده شده است. اکثر این رویکردهای ضد پیری با تنظیم هموستاز فلور روده و ارتقای محیط روده سالم، روند پیری و بیماری‌های مرتبط با افزایش سن را بهبود می‌بخشند. روش‌های مداخله‌ای مبتنی بر میکروارگانیسم‌های روده پتانسیل زیادی در زمینه پزشکی ضد پیری نشان می‌دهد.

لطفا برای دانستن بیشتر اینجا را کلیک کنید

کلید واژه ها

میکروبیوتای روده؛ پیری؛ مداخله غذایی؛ ورزش؛ داروها؛ باکتری درمانی

1. مقدمه

پیری یک فرآیند فیزیولوژیکی طبیعی و وابسته به زمان است که منجر به کاهش عملکرد کلی می شود. این کاهش، عامل خطر اصلی برای آسیب شناسی های اصلی انسانی، از جمله سرطان، دیابت، اختلالات قلبی عروقی و بیماری های عصبی است. بنابراین، کاهش اثرات منفی پیری و افزایش طول عمر هدف مهم تحقیقات پیری و ضد پیری بوده است. بی ثباتی ژنومی، ساییدگی تلومر، تغییرات اپی ژنتیکی، از دست دادن پروتئوستاز، عدم تنظیم حس مواد مغذی، اختلال عملکرد میتوکندری، پیری سلولی، فرسودگی سلول های بنیادی و تغییر ارتباطات بین سلولی به عنوان علائم اصلی مولکولی و سلولی پیری پیشنهاد شده است. برخی از مداخلات ضد پیری را می توان با هدف قرار دادن این ویژگی ها و پاتوژنز پیری یافت. مداخلات مختلف ضد پیری برای افزایش طول عمر ارگانیسم های مدل نشان داده شده است. این مداخلات به طور کلی به عنوان مداخله غذایی، ورزش، درمان دارویی و تغییر ژنتیکی طبقه بندی می شوند. طیف وسیعی از تغییرات ژنتیکی برای افزایش طول عمر در برخی از موجودات مدل یافت شده است. برای مثال، افزایش سطح سیرتوئین از طریق دستکاری ژنتیکی، طول عمر مخمرها، نماتدها و مگس ها را افزایش می دهد. کاهش بیان mTOR می تواند طول عمر و طول عمر حیوانات مدل را افزایش دهد. با این حال، ناتوانی در کنترل تغییر ژن مانع کاربرد آن در جامعه بشری می شود. بنابراین، مداخلات غیر ژنتیکی تمرکز تحقیقات فعلی ضد پیری است. مداخلات غذایی، ورزش و درمان دارویی امیدوارکننده‌ترین مداخلات برای پیری و بیماری‌های مرتبط با افزایش سن هستند و در تحقیقات موسسه ملی ایالات متحده در مورد پیری گنجانده شده‌اند.

روده یک اندام هدف حیاتی برای بهبود سلامت حیوانات سالخورده و انسان است.cistanche استرالیامجرای روده دارای جامعه بسیار پیچیده و متنوعی از میکروارگانیسم‌ها است که به عنوان میکروبیوتای روده شناخته می‌شوند. میکروبیوتای روده با حفظ یکپارچگی اپیتلیال در مجرای روده، حمایت از هضم، آموزش سیستم ایمنی روده و جلوگیری از رشد باکتری های بیماری زا، بر هموستاز طولانی مدت متازوئان ها تأثیر می گذارد. تغییرات غیر طبیعی در میکروبیوتای روده با بیماری های مزمن مرتبط با افزایش سن مرتبط است. میکروبیوم روده در حال تبدیل شدن به یک عامل کلیدی در فرآیند پیری است. بنابراین، ما حدس می زنیم که میکروبیوم روده می تواند یک هدف جدید ضد پیری باشد. در این بررسی، ما بر روی مداخلات غیر ژنتیکی تمرکز می‌کنیم، تغییرات و اثرات مفید میکروبیوتای روده را تحت رویکردهای مختلف ضد پیری مورد بحث قرار می‌دهیم و تعاملات بین مداخلات ضد پیری و میکروبیوتای روده را بررسی می‌کنیم (شکل 1).

سیستانچ می تواند ضد پیری باشد

2. پیری و میکروب های روده

مطالعات متعدد بر روی حیوانات و انسان ها نشان داده است که ترکیب میکروبیوتای روده با گروگان متفاوت است.سیستانچمیکروبیوتای روده در مگس میوه، '1 ماهی، موش،13-1 موش، 18 و انسان19-"

همه تحت تغییرات مرتبط با سن قرار می گیرند که بیشتر آنها برای سلامتی مضر هستند (جدول 1).سیستانچ بخرمیکروبیوتای روده انسان بالغ تحت سلطه فیرمیکوت ها و باکتروئیدها و نسبت کمتری از پروتئوباکتری ها، اکتینوباکتری ها و وروکومیکروبیا است. برخی از مطالعات غنی شدن فراوانی باکتری و پروتئوباکتری ها و کاهش فیرمیکوت ها و بیفیدوباکتری ها را در افراد مسن گزارش کردند.{1} } یک مطالعه اخیر وجود یک میکروبیوتای اصلی متفاوت را پیشنهاد کرده است که تحت سلطه خانواده های Ruminococcaceae، Lachnospiraceae و Bacteridaceae هستند که با افزایش سن کاهش می یابد. این تفاوت ممکن است به دلیل تنوع قابل توجه بین افراد و عوامل خارجی باشد. با این حال، افراد با عمر طولانی، میکروبیوتای روده ای منحصر به فرد دارند.مزایای سیستانچهمانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، جنس های مرتبط با سلامت مانند Akkermansia، Bifidobacterium، Christensenellaceae، و تنوع میکروبی در افراد با عمر طولانی غنی شده اند. به طور کلی، ترکیب میکروب های روده تغییر کرده و تنوع میکروبی به دلیل تجمع میکروب های بالقوه پیش التهابی و کاهش میکروب های مفید با افزایش سن کاهش می یابد. برعکس، این اختلال مربوط به سن میکروب‌های روده می‌تواند بر سلامت و طول عمر میزبان تأثیر بگذارد.26در مگس‌های میوه و موش، اختلالات میکروبیوتای مرتبط با سن می‌تواند منجر به اختلال عملکرد سد روده شود که یک نشانگر پاتوفیزیولوژیکی پیری است.127 در مقایسه با میوه‌ها. مگس‌هایی که از مگس‌های جوان تغذیه می‌کردند، مگس‌هایی که با مگس‌های پیر همگن تغذیه می‌شدند، طول عمر کوتاه‌تری داشتند و اختلال عملکرد سد روده‌ای در آنها بیشتر بود. پیوند مدفوع از اهداکنندگان جوان به روده ماهی‌های میانسال می‌تواند طول عمر را افزایش داده و کاهش رفتار را به تاخیر بیندازد. علاوه بر این، ترکیب ژنتیکی و متابولیت‌های میکروارگانیسم‌ها نیز می‌توانند تأثیر مثبتی بر طول عمر میزبان داشته باشند. بنابراین، میکروارگانیسم‌های روده ممکن است نقش تنظیم‌کننده‌ای در روند پیری داشته باشند.

3. مداخلات ضد پیری و میکروب های روده

بسیاری از مداخلات را می توان برای تنظیم پیری استفاده کرد. مداخله ای که بر میکروب های روده تاثیر می گذارد یک استراتژی ضد پیری است. بر این اساس، میکروب های روده می توانند تحت تأثیر بسیاری از عوامل ضد پیری مانند رژیم غذایی، ورزش و داروها قرار گیرند.

3.1 مداخله رژیم غذایی و میکروب های روده

رژیم غذایی و الگوهای غذایی نقش عمده ای در پاتوژنز بسیاری از بیماری های مرتبط با افزایش سن دارند. محدودیت کالری (CR) که به عنوان محدودیت رژیم غذایی (DR) نیز شناخته می شود، یک برنامه غذایی است که کالری دریافتی را کاهش می دهد بدون اینکه منجر به سوء تغذیه یا کاهش مواد مغذی ضروری شود. متعاقباً، طرح‌های جدید CR، مانند روزه‌داری متناوب (IF)، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. CR می تواند تغییرات مربوطه را در میکرو فلور روده ایجاد کند، بنابراین میکرو فلور روده ممکن است نقش اصلی را در اثر مفید CR ایفا کند. علاوه بر اقدامات معمول CR، بسیاری از غذاهای طبیعی و عادات غذایی سالم نیز دارای اثرات ضد پیری هستند. اجزای غذا و عادات غذایی می توانند ترکیب میکروبی روده و عملکردهای سد روده را تعدیل کنند.

3.1.1 CR و IF

CR می تواند طول عمر را در بسیاری از گونه ها، از بی مهرگان گرفته تا جوندگان و حتی برخی از پستانداران غیر انسانی افزایش دهد.31-3 برای مدت طولانی، CR به عنوان یکی از موثرترین مداخلات غذایی غیر ژنتیکی شناخته شده است که می تواند طول عمر را افزایش دهد و از افزایش سن جلوگیری کند. بیماری های مرتبط.23 CR/DR همچنین می تواند منجر به تغییرات در میکروبیوتای روده و متابولوم شود. این تغییرات ناشی از CR در میکروبیوتای روده نشان می‌دهد که حیوانات می‌توانند CR را برای ایجاد ترکیب متعادلی از میکروبیوتای روده مدیریت کنند که مزیت سلامتی میزبان را فراهم می‌کند. در حیوانات عادی، درمان CR باعث ایجاد تغییرات در ساختار میکروبیوتا، کاهش اختلالات c و متابولیک مرتبط با رژیم غذایی و طول عمر طولانی و سالم می شود. لاکتوباسیلوس پس از درمان CR به مدت 8 هفته به طور قابل توجهی افزایش یافت و فراوانی نسبی آن به طور قابل توجهی بیشتر از موش های تغذیه شده به طور تصادفی پس از 36 هفته بود. با طول عمر (مانند لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم)، و کاهش فیلا به طور منفی با علاوه بر این، CR کوتاه مدت دارای طول عمر کافی بود.

عدم تعادل به حالت متعادل‌تر، همانطور که در موش‌های جوان‌تر دیده می‌شود، با کاهش تسلط کلستریدیا، کلستریدیال، و فیرمیکوت‌ها. میکروبیوتای روده موش های CR تغذیه شده با نور به طور قابل توجهی با موش های تغذیه شده با تغذیه تاریک و موش های تغذیه تصادفی متفاوت بود.در مدل های چاقی، CR منجر به تغییرات مرتبط در میکروبیوت روده می شود که با آسیب متابولیک مرتبط با چاقی و رژیم غذایی پرچرب مقابله می کند. چهل و پنج روز CR در موش های چاق، Bacteroidetes را غنی کرد و به طور قابل توجهی نسبت Firmicutes: Bacteroidetes را کاهش داد. درمان CR 40 همچنین باعث تغییرات میکروبی مشابهی در انسان می شود. CR طولانی مدت (یک ساله) در نوجوانان چاق همچنین نسبت Firmicutes: Bacteroidetes را کاهش داد و رشد میکروارگانیسم های مفید مانند باکتریوئیدها، رزبوریا، فاکالی باکتریوم و کلستریدیوم را افزایش داد. تعداد Bacteroides و افزایش Firmicutes در بیماران چاق. VLCD منجر به کاهش فراوانی باکتری و بازسازی میکروبیوم روده در زنان دارای اضافه وزن یا چاق شد. پیوند میکروبیوتای پس از رژیم غذایی به موش باعث کاهش وزن بدن آنها شد و با پاتوژن روده ای Clostridioides difficile غنی ​​شد.IF نوعی CR دوره ای است که همچنین نشان داده شده است که متابولیسم را با کاهش وزن بدن و توده چربی، کاهش گلوکز خون و بهبود حساسیت به انسولین بهبود می بخشد. IF معمولاً با محدود کردن غذا برای 12-24 ساعت و فاصله زمانی بین روزه داری ممکن است بر اثربخشی IF.IF تأثیر بگذارد. با این حال، این اثرات پس از قطع روزه ناپدید شد.IF می‌تواند تنوع میکروب‌های روده را افزایش داده و ترکیب آنها را تغییر دهد و در نتیجه تعداد بیشتری از لاکتوباسیلاسه‌ها، باکتروئیداسه‌ها و پروتولاسه‌ها افزایش یابد. علاوه بر این، پیوند میکروبیوتای موش IF به موش‌هایی که به طور معمول تغذیه می‌شوند، آنسفالومیلیت خودایمنی تجربی را بهبود می‌بخشد، که نشان می‌دهد اثر تعدیل‌کننده ایمنی IF حداقل تا حدی توسط میکروبیوتای روده واسطه می‌شود. در مدل های موش بیماری التهابی روده (IBD)، یک رژیم غذایی تقلید کننده روزه می تواندبازسازی روده را ترویج می کند، در نتیجه فنوتیپ های مرتبط با IBD را بهبود می بخشد و گسترش فلور مفید روده لاکتوباسیلاسه و بیفیدوباکتریاسه را تقویت می کند.' میکروبیوتای سالم روده

IF یک استراتژی موثر و طبیعی برای کنترل وزن است. رژیم روزه داری یک روزه (EODF) به طور قابل توجهی چاقی، مقاومت به انسولین و استئاتوز کبدی را بهبود بخشید. پیوند میکروبیوتا از موش‌های تحت درمان با EODF به موش‌های بدون میکروب، هموستاز متابولیک را بهبود بخشید. 4EODF به مدت 7 ماه پیکربندی مجدد میکروبیوتا را در موش‌های دیابتی ایجاد کرد که منجر به غنی‌سازی Firmicutes و کاهش باکتری‌ها و Verrucomicrobia شد و یکپارچگی باروری تست را ارتقا داد. رژیم IF 28-روزه برای موش‌های دیابتی باعث بهبود اختلالات رفتاری از طریق محور میکروبیوتا-متابولیت-مغز شد. علاوه بر این، این رژیم یکپارچگی سد روده و تنوع میکروبی را در موش‌های دیابتی بهبود بخشید و باکتری‌های لاکتوباسیلوس و بوتیرات تولیدکننده بوتیرات را افزایش داد و در عین حال انتروکوک، استرپتوکوک و انتروکوکاسه ناشناخته را کاهش داد. مدل، و این اثر با تغییر میکروبیوتای روده واسطه شد.

3.1.2 محصولات غذایی طبیعی و عادات غذایی سالم

با افزایش شواهدی که مستقیماً رژیم غذایی و سلامتی را مرتبط می کند، چندین گیاه و عصاره گیاهی (به عنوان مثال، عصاره میوه، عصاره برگ، عصاره ریشه و غده) به عنوان دارای مزایای بالقوه برای سلامتی ظاهر شده اند. یک رژیم غذایی سالم غنی از میوه ها، سبزیجات و نوشیدنی ها در نظر گرفته می شود که این غذاها به شدت به دلیل وجود ترکیبات فنلی و فیبر با سلامت کلی مرتبط هستند. پلی فنول ها و فیبر، دو مورد از مهم ترین ترکیبات گیاهی، هر دو با توجه به پتانسیل تعدیل میکروبی آنها مورد مطالعه قرار گرفته اند. چندین پلی فنل برای ترویج رشد میکرو فلور روده ای سالم (به عنوان مثال، بیفیدوباکتریوم، لاکتوباسیلوس، آکرمانزیا، کریستنسنلاسه و وروکومیکروبیا) شناسایی شدند.

دارای اثرات بالقوه ضد پیری است. برای مثال، فراوانی میکروبیوتای روده که ممکن است با پیری مرتبط باشد، توسط 5مصرف رژیم غذایی پلی فنول‌های لیمو محدود شده است. پلی فنول های شراب قرمز 5 درجه به طور قابل توجهی تعداد بیفیدوباکتری ها و لاکتوباسیلوس ها و باکتری های مولد بوتیرات (Faecalibacterium prausnitzi و Roseburia) را افزایش دادند، اما گروه های باکتریایی نامطلوب مانند اشریشیا کلی و انتروباکتر گریناپول تئوآهن و بلک آه را کاهش دادند. وزن بدن، که منجر به کاهش فیرمیکوت ها و افزایش باکتریوئیدها در سکوم می شود. اگرچه مطالعات کنونی نشان داده اند که اثرات ممکن است با افزایش فراوانی تولیدکنندگان SCFA و تغییرات در تنوع میکروبیوتا مرتبط باشد، تفسیر به دلیل تفاوت های روش شناختی پیچیده است.عادات غذایی سالم، مانند رژیم غذایی مدیترانه ای (MD)، همچنین می تواند بر میکروبیوت روده تأثیر بگذارد. MD، با محوریت میوه ها، سبزیجات، روغن زیتون، آجیل، حبوبات و غلات کامل، با تعداد زیادی از مزایای سلامتی مرتبط است. پایبندی بهتر به MD با سطوح به طور قابل توجهی بالاتری از کل SCFAs همراه بود.61 شرکت کنندگان با پایبندی بالا به MD، تعداد اشریشیا کلی کمتر و نسبت بیفیدوباکتری: E. coli بالاتری داشتند. درجه 2 این یافته ها رابطه بین MD و بهبود در تنوع و غنای میکروبیوتای روده را نشان می دهد. اصلاح عادات غذایی و اتخاذ MD ممکن است راه حلی برای جلوگیری از اختلالات میکروبی و بسیاری از اختلالات گوارشی و عصبی باشد.فیرمیکوت ها، باکتروئیدیت ها و پروتئوباکتری ها فیلاهای اصلی در میان میکروارگانیسم های روده در پستانداران هستند. مداخله غذایی منجر به تغییرات قابل توجهی در گروه اصلی یا گروه طبقه بندی سطح پایین شد (جدول 2). این تغییرات در فراوانی نسبی باکتری‌ها، احتمالاً به دلیل زمینه‌های ژنتیکی مختلف، رژیم‌های غذایی و محدودیت‌های زمانی، همیشه ثابت نیستند. با این حال، تحت مداخله رژیم غذایی، روند اصلی میکروارگانیسم‌های روده افزایش میکروارگانیسم‌های مفید مانند لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم و باکتری‌های مولد بوتیرات است. به این ترتیب، CR و IF، افزودن عصاره های غنی از ترکیبات بالقوه فعال زیستی و حفظ الگوهای غذایی خوب ممکن است مزایای بیشتری برای بهبود سلامت و تندرستی کلی به همراه داشته باشد. تاثیر رژیم غذایی بر پیری موضوع پیچیده ای است. علاوه بر موارد فوق، برخی از اجزاء و انواع دیگر رژیم غذایی ضد پیری مانند ویتامین ها، عناصر کمیاب، محدودیت پروتئین و الگوی غذایی مردم اوکیناوا نیز وجود دارد که در اینجا به تفصیل توضیح داده نشده است.

این مقاله از GUT MICROBES 2021، VOL استخراج شده است. 13، NO. 1, e1994835 (18 صفحه)