Η σχέση μεταξύ της διατροφής, της ποικιλομορφίας και της λειτουργίας του εντερικού μικροβιώματος και η σημασία της για την ανθρώπινη υγεία αποτελεί σήμερα αντικείμενο πολλών μελετών. Τα είδη και τα ποσοτικά επίπεδα των μικροοργανισμών που βρίσκονται στο έντερο μπορεί να καθορίσουν το ενεργειακό ισοζύγιο του ξενιστή. Οι εντερικοί μικροοργανισμοί επιτελούν πολλές σημαντικές λειτουργίες, μία από τις οποίες είναι η συμμετοχή σε μεταβολικές διεργασίες, π.χ. στην παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας (Short-Chain Fatty Acids – SCFAs). Η διατήρηση της εντερικής ισορροπίας είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της φυσιολογικής υγείας του ξενιστή, καθώς σε πολλές ασθένειες παρατηρείται δυσβίωση του μικροβιώματος. Τα οφέλη της κατανάλωσης διαιτητικών ινών για την υγεία έχουν αναγνωριστεί εδώ και πολύ καιρό. Υψηλότερες προσλήψεις διαιτητικών ινών συνδέονται με βελτίωση της υγείας και πρόληψη διαφόρων νόσων. Τα ανθρώπινα πεπτικά ένζυμα δεν είναι σε θέση να αφομοιώσουν τους περισσότερους σύνθετους υδατάνθρακες και τους φυτικούς πολυσακχαρίτες που περιέχονται στις διαιτητικές ίνες. Αντ' αυτού, οι ανωτέρω ενώσεις μεταβολίζονται από μικρόβια του εντέρου τα οποία παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου (SCFAs), συμπεριλαμβανομένων του οξικού, του προπιονικού και του βουτυρικού οξέος. Τα SCFAs, ως τελικά προϊόντα της ζύμωσης των διαιτητικών ινών από τον αναερόβιο εντερικό μικροβιόκοσμο, έχει αποδειχθεί ότι ασκούν πολλαπλές ευεργετικές επιδράσεις στον ενεργειακό μεταβολισμό των θηλαστικών. Οι μηχανισμοί που διέπουν αυτές τις επιδράσεις αποτελούν αντικείμενο εντατικής έρευνας και περιλαμβάνουν την πολύπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ της διατροφής, του εντερικού μικροβιόκοσμου και του ενεργειακού μεταβολισμού του ξενιστή. Τα SCFAs είναι σημαντικά καύσιμα για τα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα και ρυθμίζουν τις λειτουργίες τους μέσω διαφορετικών μηχανισμών. Δρουν ως σηματοδοτικά μόρια και αναστέλλουν τη δράση των αποακετυλασών των ιστονών (Histone Deacetylases - HDACs) επηρεάζοντας την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με διάφορες ασθένειες. Ακόμη, ως μεταγωγείς σημάτων ενεργοποιούν σημαντικούς κυτταρικούς υποδοχείς όπως οι GPR41/FFAR3 και GPR43/FFAR2 με σημαντικές επιδράσεις στο μεταβολισμό, στην ανοσία και στο νευρικό σύστημα των θηλαστικών.
The relationship between diet, diversity and function of the gut microbiome and its importance for human health is currently the focus of many studies. The type and proportion of microorganisms present in the gut can determine the energy balance of the host. Intestinal microorganisms perform many important functions, one of which is to participate in metabolic processes, e.g. in the production of short-chain fatty acids- SCFAs. Maintenance of intestinal balance is essential for preserving normal host health as microbiome dysbiosis is observed in many diseases. The health benefits of dietary fiber consumption have long been appreciated. Higher intakes of dietary fiber are associated with improved health and prevention of various diseases. Human digestive enzymes are not able to digest most of the complex carbohydrates and plant polysaccharides contained in dietary fiber. Instead, the compounds are metabolized by gut microbes that produce short chain fatty acids (SCFAs), including acetic, propionic, and butyric acids. Short chain fatty acids (SCFAs), as end products of the fermentation of dietary fibre by the anaerobic gut microbiota, have been shown to exert multiple beneficial effects on energy metabolism in mammals. The mechanisms underlying these effects comprise the subject of intensive research and involve the complex interplay between diet, the gut microbiota, and host energy metabolism. SCFAs are important fuels for intestinal epithelial cells and regulate their functions through different mechanisms. They act as signaling molecules and inhibit the action of Histone Deacetylases (HDACs), thereby affecting the expression of genes associated with various diseases. Furthermore, as signal transducers they activate important cellular receptors such as GPR41/FFAR3, and GPR43/FFAR2 with important effects on mammalian metabolism, immunity, and nervous system.
51 σ.
Βιβλιογραφία : σ. 40 - 51
Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης
