Consumul de mai puține proteine ​​poate ajuta la stoparea creșterii bacteriilor intestinale

Oamenii și alte animale pot avea o modalitate de a controla creșterea microbilor intestinali: mâncați mai puține proteine.

Asta pentru că proteinele conțin azot. Și, se pare, cantitatea de azot din dieta șoarecilor a guvernat creșterea bacteriilor în intestinul gros al animalelor, raportează cercetătorii pe 29 octombrie în Microbiologia naturii. Descoperirea poate ajuta cercetătorii să învețe cum să manipuleze tipurile și cantitățile de bacterii intestinale ale oamenilor, care pot contribui la sănătate și boli.

Cercetătorii știu că ceva trebuie să limiteze creșterea bacteriilor. „Dacă nu, ne-am afla la câțiva metri adâncime E coli în câteva zile”, spune Thomas Schmidt, microbiolog la Universitatea Michigan din Ann Arbor, care nu este implicat în studiu.

Dar până acum, oamenii de știință au avut un succes limitat în controlul microbilor care locuiesc în colon. Acest lucru se poate datora faptului că cercetătorii s-au uitat la nutrienții greșiți, spune Schmidt. Majoritatea, inclusiv Schmidt, au considerat de obicei carbonul – găsit în fibre, amidon și zaharuri, de exemplu – ca fiind cei mai importanți nutrienți pe care îl mănâncă microbii, spune el. Noul studiu sugerează că alți nutrienți, cum ar fi azotul, pot fi la fel de importanți, sau chiar mai importanți, pentru controlul creșterii bacteriene.

Ecologul microbian Aspen Reese de la Universitatea Duke știa că în majoritatea ecosistemelor, azotul, un element esențial al multor molecule biologice, este o resursă limitată. „Azotul este destul de important și este destul de greu de găsit”, spune ea. Dacă creșterea organismelor din alte ecosisteme este limitată de disponibilitatea azotului, poate și bacteriile din intestine mor de azot, a argumentat ea.

Reese, în prezent la Universitatea Harvard, și colegii ei au început prin măsurarea concentrațiilor de carbon și azot din fecalele a 30 de specii de mamifere. Ierbivorele au avut cele mai ridicate niveluri de carbon și cele mai scăzute niveluri de azot în fecale, a descoperit echipa. Carbonul era, de asemenea, principalul nutrient din fecalele carnivorelor și omnivore, dar cei care mănâncă carne aveau mai mult azot decât acele animale care mâncau mai ales plante.

Spectrul speciilor

Un studiu al fecalelor de la 30 de specii de mamifere (14 prezentate) sugerează că microbii intestinali au o cantitate limitată de azot. Bacteriile intestinale crescute în vasele de laborator (linie punctată) au încorporat aproximativ patru atomi de carbon pentru fiecare azot, dar fecalele au conținut mai mult carbon pentru fiecare azot. Ierbivorele au avut cele mai ridicate niveluri de carbon și cele mai scăzute niveluri de azot. Carbonul a fost, de asemenea, principalul nutrient din fecalele carnivorelor și omnivore, dar consumatorii de carne aveau mai mult azot, care se găsește în proteine, decât acele animale care mâncau mai ales plante.

Raportul dintre carbon și azot din fecalele de la speciile de mamifere selectate

Totuși, niciunul dintre excrementele animalelor nu conținea atât de mult azot ca bacteriile cultivate în laborator, ceea ce indică faptul că microbii pot folosi mai mult azot atunci când îl au. Deoarece bacteriile intestinale încorporează mult mai mult carbon decât azot, înseamnă că microbii nu primesc mult azot, ceea ce le-ar putea împiedica creșterea.

Echipa lui Reese a redus, de asemenea, cantitatea de proteine, scăzând astfel azotul, în dietele șoarecilor de laborator. Acest lucru a redus numărul de bacterii din fecalele rozătoarelor, au descoperit cercetătorii.

Împreună, aceste rezultate sugerează că nivelurile de azot din intestin ajută la determinarea creșterii bacteriene. Nu este clar dacă a avea mai multe sau mai puține bacterii este bine sau rău, dar atunci când anumite tipuri de microbi preiau controlul, este în general rău pentru sănătate.

Pentru a urmări ce se întâmplă cu azotul din alimente, Reese și colegii ei au mers un pas mai departe și au hrănit șoareci cu mâncare în care azotul era azot-15, o versiune mai grea a elementului. Șoarecii au absorbit o mare parte din azot în intestinul lor subțire, unde bacteriile de obicei nu trăiesc, lăsând puțin bacteriilor din colon să mănânce.

Un set separat de experimente a dezvăluit modul în care bacteriile primeau azot dacă nu direct din alimente. Unele bacterii din intestin (în special cele aparținând filum-ului Bacteroidetes) au mâncat mucus secretat de intestinele șoarecilor pentru a obține azot. La rândul lor, acele bacterii au transformat mucusul în alte substanțe chimice care conțin azot pe care alte bacterii intestinale le-ar putea mânca. Rezultatul sugerează că gazdele pot fi capabile să controleze ce microbi cresc în intestin prin reglarea cantității de azot din mucus. Consumul de alimente cu conținut scăzut de proteine ​​este o modalitate de a face acest lucru.

Mai mult, antibioticele care au redus cantitatea de bacterii din intestin i-au determinat pe șoareci să secrete mai puțin mucus. Animalele păreau să păstreze azotul suplimentar care nu avea să hrănească microbii intestinali, permițând rozătoarelor să crească. Această descoperire ar putea explica de ce antibioticele promovează creșterea animalelor de fermă.

Oamenii nu ar trebui să-și schimbe dieta pentru a consuma mai puține proteine ​​pe baza unui singur studiu, spune Katrine Whiteson, cercetător în microbiom la Universitatea din California, Irvine. Cu toate acestea, spune ea, „în general, să mănânci multe plante și să obții o mulțime de fibre este probabil o dietă sănătoasă, iar asta, prin natură, ar însemna să mănânci mai puțin azot”.