Błonnik — zapomniany sprzymierzeniec jelit?

Cel badania: Zaburzenia mikrobioty jelitowej są często opisywane jako przejaw chorób przewlekłych, a zatem stanowią modyfikowalny czynnik ryzyka ich rozwoju. Dieta jest głównym czynnikiem regulującym mikrobiotę jelitową, a niektóre rodzaje błonnika pokarmowego mogą modyfikować liczebność bakterii i ich metabolizm, w tym wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA).

Wyniki: Uwzględniono łącznie 64 badania obejmujące 2099 uczestników. Interwencja polegająca na podawaniu błonnika pokarmowego skutkowała większą liczebnością Bifidobacterium spp. (standaryzowana różnica średnich (SMD): 0.64; 95% CI: 0.42, 0.86; P < 0.00001) i Lactobacillus spp. (SMD: 0.22; 0.03, 0.41; P = 0.02), a także wyższym stężeniem maślanu w kale (SMD: 0.24; 0.00, 0.47; P = 0.05) w porównaniu z placebo/grupami porównawczymi o niskim spożyciu błonnika. Analiza podgrup wykazała, że fruktany i galaktooligosacharydy prowadziły do istotnie większej liczebności zarówno Bifidobacterium spp., jak i Lactobacillus spp. w porównaniu z grupami porównawczymi (odpowiednio P < 0.00001 i P = 0.002). Nie stwierdzono różnic w efektach między interwencją błonnikową a grupami porównawczymi w zakresie różnorodności α, liczebności innych bakterii określonych wcześniej ani stężeń innych SCFA. Interwencja polegająca na podawaniu błonnika pokarmowego, szczególnie obejmująca fruktany i galaktooligosacharydy, prowadzi do większej liczebności Bifidobacterium i Lactobacillus spp. w kale, ale nie wpływa na różnorodność α.

Cel badania: Nieswoiste choroby zapalne jelit (IBD), w tym choroba Crohna (CD) i wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC), przyczyniają się do znacznej chorobowości. Zrozumienie złożonych wzajemnych zależności między czynnikami dietetycznymi a występowaniem i progresją IBD jest niezbędne do opracowania skutecznych strategii profilaktycznych i terapeutycznych.

Wyniki: Związki między wzorcami żywieniowymi znajdują odzwierciedlenie w biomarkerach stanu zapalnego. IBD leczy się zazwyczaj farmakologicznie; jednak wielu pacjentów nie uzyskuje optymalnej odpowiedzi na leczenie. Wyniki tego przeglądu parasolowego mogą dostarczyć dowodów na potrzeby poradnictwa żywieniowego i stanowić cenne uzupełnienie tradycyjnych planów leczenia IBD. Ten przegląd systematyczny zarejestrowano w PROSPERO pod numerem CRD440252.

Cel badania: Badania epidemiologiczne konsekwentnie wykazywały korzyści błonnika pokarmowego dla zdrowia przewodu pokarmowego wynikające ze spożywania nieoczyszczonych produktów pełnowartościowych, takich jak pełne ziarna zbóż, rośliny strączkowe, warzywa i owoce.

Wyniki: W niniejszym przeglądzie szczegółowo opisujemy główne właściwości fizykochemiczne i cechy funkcjonalne błonnika pokarmowego, jego znaczenie oraz aktualne dowody dotyczące jego zastosowania w leczeniu zaburzeń żołądkowo-jelitowych. Obecnie dobrze wiadomo, że właściwości fizykochemiczne różnych rodzajów błonnika pokarmowego (takie jak rozpuszczalność, lepkość i podatność na fermentację) znacznie różnią się w zależności od ich pochodzenia i przetwarzania oraz są ważnymi wyznacznikami ich cech funkcjonalnych i przydatności klinicznej. Chociaż postępy w zrozumieniu tych zależności ujawniły potencjalne możliwości terapeutyczne związane z błonnikiem pokarmowym, wiele kwestii klinicznych pozostaje bez odpowiedzi, takich jak ustalenie optymalnej dawki, rodzaju i źródła błonnika niezbędnych zarówno w leczeniu objawów klinicznych, jak i w zapobieganiu zaburzeniom żołądkowo-jelitowym. Stosowanie nowych rodzajów błonnika i/lub jednoczesne podawanie różnych włókien to dodatkowe podejście terapeutyczne, które nie zostało jeszcze szeroko zbadane.

Cel badania: Pomimo uznanych korzyści zdrowotnych wynikających ze spożywania błonnika pokarmowego niewiele wiadomo o mechanizmach, za pośrednictwem których niedobór błonnika wpływa na mikrobiotę jelitową i zmienia ryzyko chorób.

Wyniki: Korzystając z gnotobiotycznego modelu mysiego, w którym zwierzęta skolonizowano syntetyczną ludzką mikrobiotą jelitową złożoną z w pełni zsekwencjonowanych bakterii komensalnych, wyjaśniliśmy interakcje funkcjonalne między błonnikiem pokarmowym, mikrobiotą jelitową i barierą śluzową okrężnicy, która stanowi podstawową ochronę przed patogenami jelitowymi. Wykazujemy, że podczas przewlekłego lub okresowego niedoboru błonnika pokarmowego mikrobiota jelitowa sięga po wydzielane przez gospodarza glikoproteiny śluzu jako źródło składników odżywczych, co prowadzi do erozji bariery śluzowej okrężnicy. Pozbawienie diety błonnika, w połączeniu z mikrobiotą pozbawioną błonnika i erodującą śluz, sprzyja większemu dostępowi do nabłonka i śmiertelnemu zapaleniu jelita grubego wywoływanemu przez patogen błon śluzowych Citrobacter rodentium. Nasza praca ujawnia złożone szlaki łączące dietę, mikrobiom jelitowy i zaburzenia bariery jelitowej, które można wykorzystać do poprawy zdrowia za pomocą terapii dietetycznych.

Cel badania: Korzyści zdrowotne błonnika pokarmowego są doceniane od dawna. Większe spożycie błonnika pokarmowego wiąże się z mniejszym ryzykiem chorób układu krążenia, a błonnik odgrywa rolę w zdrowiu jelit — wiele skutecznych środków przeczyszczających to w rzeczywistości wyizolowane źródła błonnika.

Wyniki: Inulina, fruktooligosacharydy i inne oligosacharydy są uwzględniane jako błonnik na etykietach żywności w USA. Ponadto oligosacharydy są najlepiej poznanymi „prebiotykami”: „selektywnie fermentowanym składnikiem, który umożliwia określone zmiany zarówno w składzie, jak i/lub aktywności mikroflory przewodu pokarmowego, przynoszące korzyści dla dobrostanu i zdrowia gospodarza”. Dotychczas wszystkie znane i przypuszczalne prebiotyki są związkami węglowodanowymi, przede wszystkim oligosacharydami, o których wiadomo, że opierają się trawieniu w jelicie cienkim człowieka i docierają do okrężnicy, gdzie są fermentowane przez mikroflorę jelitową. Badania dostarczyły dowodów, że inulina i oligofruktoza (OF), laktuloza oraz skrobia oporna (RS) spełniają wszystkie aspekty definicji, w tym stymulują rozwój Bifidobacterium, korzystnego rodzaju bakterii.

Cel badania: Błonnik pokarmowy jest powszechnie uznawanym składnikiem odżywczym ważnym dla zdrowia człowieka. Wcześniejsze badania wykazały, że błonnik pokarmowy ma istotne znaczenie dla zdrowia przewodu pokarmowego, ponieważ reguluje mikrobiotę jelitową.

Wyniki: Ponadto badania mechanistyczne wykazały, że funkcje fizjologiczne różnych rodzajów błonnika pokarmowego w dużym stopniu zależą od ich właściwości fizykochemicznych, z których jedną jest rozpuszczalność. W porównaniu z nierozpuszczalnym błonnikiem pokarmowym rozpuszczalny błonnik pokarmowy jest łatwo dostępny dla mikroorganizmów jelitowych rozkładających błonnik i może być przez nie metabolizowany, w wyniku czego powstaje szereg korzystnych i funkcjonalnych metabolitów. W niniejszym przeglądzie przedstawiliśmy struktury, właściwości i funkcje fizjologiczne rozpuszczalnych błonników pokarmowych jako ważnych składników odżywczych. Szczególną uwagę poświęciliśmy wpływowi rozpuszczalnego błonnika pokarmowego na zdrowie człowieka poprzez regulację mikrobioty jelitowej oraz omówiliśmy jego wpływ w interwencjach dietetycznych i klinicznych.

Cel badania: Nadmierne spożycie cukru prostego, fruktozy, które wywołuje nadmierną lipogenezę wątrobową i dysbiozę jelitową, jest czynnikiem ryzyka chorób kardiometabolicznych. Wykazujemy, że u samców myszy mikrobiom jelitowy zaadaptowany do inuliny, błonnika pokarmowego, rozkłada fruktozę w diecie oraz łagodzi lub odwraca insulinooporność, stłuszczenie wątroby i włóknienie.

Wyniki: Inulina aktywuje również wątrobową syntezę de novo seryny i wychwyt cystyny, zwiększając produkcję glutationu i chroniąc wątrobę przed peroksydacją lipidów wywołaną fruktozą. Te wielomodalne efekty inuliny mogą być przenoszone przez mikrobiom jelitowy, w którym kluczową rolę odgrywa Bacteroides acidifaciens. Mikrobiom jelitowy zaadaptowany do wykorzystywania inuliny (polimeru fruktozy) skutecznie rozkłada zatem monomeryczną fruktozę z diety, chroniąc w ten sposób gospodarza. Wyniki te przedstawiają mechanizm, dzięki któremu błonnik może ułatwiać mikrobiomowi jelitowemu ograniczanie narażenia gospodarza na szkodliwe składniki odżywcze i postępu choroby.

Cel badania: Dieta jest kluczowym czynnikiem regulującym homeostazę mikrobioty jelitowej, wpływając tym samym na występowanie, nasilenie i rokowanie ostrego zapalenia trzustki (AP). W niniejszym przeglądzie powszechne wzorce żywieniowe podzielono na szkodliwe (dieta zachodnia, dieta wysokotłuszczowa, dieta ketogeniczna, dieta wysokosodowa) oraz korzystne (dieta śródziemnomorska, dieta wysokobłonnikowa, dieta roślinna, dieta restrykcyjna).

Wyniki: W przeciwieństwie do wcześniejszych przeglądów, które omawiają wzorce żywieniowe po kolei, niniejsza praca analizuje je w ramach czterech głównych szlaków patologicznych/ochronnych AP. Szkodliwe diety przede wszystkim zaostrzają AP przez wywoływanie dysbiozy, obniżanie poziomu SCFA (zwłaszcza maślanu), osłabianie bariery jelitowej, sprzyjanie translokacji bakterii i nadmiernym reakcjom zapalnym; korzystne diety łagodzą progresję AP przez zwiększanie liczebności probiotyków, nasilenie syntezy SCFA, wzmacnianie integralności bariery i hamowanie zapalenia ogólnoustrojowego. W pracy szczególnie podkreślono, że większość obecnych dowodów pochodzi z modeli niezwiązanych z AP, takich jak otyłość i nieswoiste choroby zapalne jelit, a swoiste dla AP dowody przyczynowe są nadal bardzo ograniczone. Łącząc dowody z badań klinicznych, na zwierzętach i eksperymentów komórkowych, praca ta ma na celu wyjaśnienie potencjalnej zależności między dietą, mikrobiotą jelitową i AP oraz stworzenie podstaw teoretycznych dla strategii interwencji dietetycznych ukierunkowanych na mikrobiotę jelitową.

Cel badania: Żywienie matki podczas ciąży jest kluczowym czynnikiem determinującym długoterminowe zdrowie potomstwa. Błonnik pokarmowy został uznany za ważny modyfikowalny czynnik.

Wyniki: Badania na zwierzętach wykazują, że niedobór błonnika u matki upośledza metabolizm glukozy u potomstwa, sprzyja przewlekłemu stanowi zapalnemu o niskim nasileniu i otyłości oraz osłabia tolerancję immunologiczną, podczas gdy suplementacja błonnikiem lub krótkołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi (SCFA) przynosi efekty ochronne. Badania obserwacyjne u ludzi potwierdzają te wyniki, wskazując na związki między poziomem SCFA u matki a korzystnymi profilami metabolicznymi noworodków, wynikami rozwoju neurologicznego oraz mniejszym ryzykiem otyłości, choć randomizowanych badań kontrolowanych jest nadal niewiele. Główne wyzwania związane z przekładaniem wyników na praktykę obejmują różnice międzygatunkowe, zmienność mikrobiomu poszczególnych osób i optymalny czas interwencji. Pomimo tych niepewności promowanie odpowiedniego i zróżnicowanego spożycia błonnika pokarmowego podczas ciąży stanowi bezpieczną, niedrogą i łatwą do wdrożenia strategię zdrowia publicznego, która może poprawić stan zdrowia kolejnych pokoleń.