Наш кишечник населен разнообразным сообществом микробов, составляющих кишечную микробиоту. Это сообщество, включающее в себя сотни видов микроорганизмов, имеет крайне важное значение для нашего здоровья: оно влияет на иммунную систему, защищает от инфекций и помогает переваривать пищу. Однако многие факторы, такие как прием лекарственных средств, воспалительные реакции на инфекции и образ жизни, могут нарушать состав микробиоты и уменьшать ее видовое разнообразие, что часто приводит к заболеваниям.

Функционирование некоторых кишечных бактерий, таких как B. theta, зависит от пищевых полисахаридов (сложных длинноцепочечных углеводов) растительного происхождения. Однако в условиях питания с низким содержанием клетчатки B. theta может изменить экспрессию генов и метаболизм таким образом, чтобы расщеплять полисахариды кишечной слизи организма- хозяина. Уменьшение толщины соответствующего защитного слоя приводит к увеличению восприимчивости организма- хозяина к инфекциям и воспалению.

Установлено, что питание может влиять на баланс микробиоты, лежащий в основе различных патологических состояний, однако влияние диеты с низким содержанием клетчатки («западной») на эволюции бактерий остается неизученным.

Согласно результатам эксперимента, проведенного в Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), помимо регуляции генов/изменения метаболизма, на формирование и функцию микробиоты может влиять появление адаптивных мутаций в ответ на изменения в рационе питания. В этом недавно проведенном исследовании изучена динамика развития B. theta у мышей, которые получали либо стандартный рацион питания, богатый

углеводами, которые может расщепить микробиота (т. е. растительными волокнами), и с низким содержанием жиров и простых углеводов, либо «западную» диету, богатую жирами и углеводами с низким содержанием клетчатки.

Авторы показали, что эволюция B. theta в кишечнике мыши происходила быстро, приобретая диетоспецифические адаптивные мутации в течение пары недель. В то время как бактерии у мышей, получавших стандартный рацион питания, приобрели мутации, которые способствовали деградации клетчатки, бактерии у мышей, которые получали рацион с низким содержанием клетчатки, приобретали мутации, способствующие деградации слизи организма-хозяина, демонстрируя, что эти микробы эволюционируют и адаптируются к различным условиям существования в кишечнике в ответ на изменение характера питания. Важно отметить, что появляющиеся мутации отражают характер питания организма-хозяина и могут служить биомаркером отличий в рационе питания у различных индивидуумов.

Источник: https://medicalxpress.com/news/2022-01-exploring-microbiota-evolves.html