השפעות של התערבויות אנטי-אייג'ינג על מיקרוביוטת מעיים חלק 2

אנא צור קשרoscar.xiao@wecistanche.comלמידע נוסף

תַקצִיר

זיהוי דרכים להתמודדות עם האתגרים שמציבה ההזדקנות היא משימה דחופה, שכן אנו עומדים בפני חברה מזדקנת. גורמים חיצוניים כגון תזונה, פעילות גופנית וטיפול תרופתי הוכחו כמרכיבים מרכזיים בשליטה על הזדקנות בריאה והארכת תוחלת החיים. גם המיקרוביוטה של ​​המעי הפכה לגורם מפתח בתהליך האנטי אייג'ינג.ביופלבנואידיםכאשר המיקרוביוטה של ​​המעי משתנה עם ההזדקנות, חוסר איזון במיקרואורגניזמים במעיים עלול להוביל למחלות ניווניות רבות הקשורות לגיל ולהזדקנות לא בריאה. מאמר זה סוקר את התקדמות המחקר האחרונות על הקשר בין מיקרואורגניזמים במעיים להשפעות אנטי-אייג'ינג, תוך התמקדות בשינויים ובהשפעות המיטיבות של מיקרואורגניזמים במעיים בהתערבות תזונתית, פעילות גופנית והתערבות תרופתית. בנוסף, נעשה שימוש בקטריותרפיה למניעת שבריריות והזדקנות לא בריאה. רוב גישות האנטי אייג'ינג הללו משפרות את תהליך ההזדקנות ומחלות הקשורות לגיל על ידי ויסות ההומאוסטזיס של פלורת המעיים וקידום סביבת מעיים בריאה. שיטות התערבות המבוססות על מיקרואורגניזמים במעיים מראות פוטנציאל רב בתחום רפואת האנטי אייג'ינג.

אנא לחץ כאן כדי לדעת יותר

מילות מפתח

מיקרוביוטה של ​​המעי; הזדקנות; התערבות תזונתית; פעילות גופנית; תרופות; בקטריותרפיה

1. הקדמה

ההזדקנות היא תהליך פיזיולוגי טבעי ותלוי בזמן שגורם לירידה בתפקוד הכללי. ירידה זו היא גורם הסיכון העיקרי לפתולוגיות אנושיות עיקריות, כולל סרטן, סוכרת, הפרעות לב וכלי דם ומחלות ניווניות. צמצום ההשפעות השליליות של גיל מתקדם והגדלת תוחלת הבריאות היו אפוא מטרה חשובה של מחקר הזדקנות ואנטי-אייג'ינג. חוסר יציבות גנומית, שחיקה של טלומרים, שינויים אפיגנטיים, אובדן פרוטאוסטזיס, חוסר וויסות של רכיבי תזונה, תפקוד לקוי של המיטוכונדריה, הזדקנות תאית, תשישות תאי גזע ושינוי בתקשורת בין תאית הוצעו כסימני ההיכר המולקולריים והתאיים העיקריים של ההזדקנות. ניתן למצוא כמה התערבויות אנטי-אייג'ינג על ידי מיקוד למאפיינים אלה ולפתוגנזה של ההזדקנות. התערבויות אנטי-אייג'ינג שונות הוכחו כמאריכות את תוחלת החיים של מודל אורגניזמים. התערבויות אלו מסווגות בדרך כלל כהתערבות תזונתית, פעילות גופנית, טיפול תרופתי ושינוי גנטי. נמצא כי מערך גדול של שינויים גנטיים מגדיל את תוחלת החיים בדגמי אורגניזמים מסוימים. לדוגמה, הגדלת רמת הסירטואין באמצעות מניפולציה גנטית מאריכה את תוחלת החיים של שמרים, נמטודות וזבובים.4 הפחתת ביטוי mTOR יכולה להאריך את תוחלת החיים ואת תוחלת הבריאות של חיות המודל. עם זאת, חוסר היכולת לשלוט בשינוי גנים מעכב את יישומו בחברה האנושית. לכן, התערבויות לא גנטיות הן המוקד של מחקר אנטי-אייג'ינג עדכני. התערבות תזונתית, פעילות גופנית וטיפול תרופתי הם ההתערבויות המבטיחות ביותר להזדקנות ולמחלות הקשורות לגיל, ונכללות במחקר של המכון הלאומי האמריקאי להזדקנות.

המעי הוא איבר מטרה קריטי לשיפור בריאותם של בעלי חיים ובני אדם מבוגרים.cistanche אוסטרליהמערכת המעיים מכילה קהילה מורכבת ומגוונת ביותר של מיקרואורגניזמים המכונה מיקרוביוטה של ​​המעי. המיקרוביוטה של ​​המעי משפיעה על הומאוסטזיס ארוך טווח של מטאזואים על ידי שמירה על שלמות אפיתל במערכת המעי, תומכת בעיכול, אימון מערכת החיסון של המעי ומניעת גדילה של חיידקים פתוגניים. שינויים חריגים במיקרוביוטה של ​​המעיים קשורים למחלות כרוניות הקשורות לגיל. המיקרוביום של המעי הופך לגורם מפתח בתהליך ההזדקנות.10 לכן, אנו משערים שהמיקרוביוטה של ​​המעי יכולה להיות יעד חדש נגד ההזדקנות. בסקירה זו, נתמקד בהתערבויות לא גנטיות, נדון בשינויים וההשפעות המועילות של המיקרוביוטה של ​​המעי תחת גישות שונות נגד הזדקנות ונחקור את האינטראקציות בין התערבויות אנטי-אייג'ינג למיקרוביוטה של ​​המעי (איור 1).

Cistanche יכול אנטי אייג'ינג

2. הזדקנות וחיידקי מעיים

מחקרים רבים בבעלי חיים ובבני אדם הראו שהרכב המיקרוביוטה של ​​המעי משתנה עם בן ערובה.cistanchהמיקרוביוטה של ​​המעיים בזבובי פירות, דגים, עכברים,13-1 חולדות,18 ובני אדם19-"

כולם עוברים שינויים הקשורים לגיל, שרובם פוגעים בבריאות (טבלה 1).לקנות cistancheמיקרוביוטת המעיים של בני אדם בוגרים נשלטת על ידי ה-Firmicutes ו-Bacteroidetes ושיעורים קטנים יותר של Proteobacteria, Actinobacteria ו- Verrucomicrobia.24 כמה מחקרים דיווחו על העשרה של שפע Bacteroidetes ו-Proteobacteria וירידה ב-Firmicutes ו-Bifidobacteria אצל אנשים מבוגרים.{1} } מחקר שנערך לאחרונה העלה נוכחות של מיקרוביוטה הליבה שונה הנשלטת על ידי משפחות Ruminococcaceae, Lachnospiraceae ו- Bacteridaceae, אשר פוחתות עם ההזדקנות. הבדל זה עשוי לנבוע משונות משמעותית בין אנשים וגורמים חיצוניים. עם זאת, לאנשים ארוכים יש מיקרוביוטה ייחודית במעיים.יתרונות cistancheכפי שמוצג בטבלה 1, סוגים הקשורים לבריאות כגון Akkermansia, Bifidobacterium, Christensenellaceae ומגוון מיקרוביאלי מועשרים באנשים ארוכים.2.23 למרות שינויים בחיידקים של אנשים ארוכים, השונות והחיידקים המועילים שלהם נשמרים כדי לתמוך בהם. הזדקנות בריאה.25 בסך הכל, הרכב החיידקים במעיים משתנה והמגוון החיידקי מצטמצם עקב הצטברות של חיידקים בעלי פוטנציאל פרו-דלקתי וירידה בחיידקים מועילים עם ההזדקנות. לעומת זאת, הפרעה זו הקשורה לגיל של חיידקי מעיים יכולה להשפיע על בריאותו ואריכות החיים של המארח.26 בזבובי פירות ועכברים, הפרעות מיקרוביוטה הקשורות לגיל עלולות להוביל לתפקוד לקוי של מחסום המעי, המהווה סמן פתופיזיולוגי להזדקנות.127 בהשוואה לפרי. זבובים שניזונו בהומוגנית של זבובים צעירים, לאלו שהוזנו זבובים זקנים הומוגניים היה תוחלת חיים קצרה יותר ושכיחות גבוהה יותר של תפקוד לקוי של מחסום המעי.1 השתלת צואה מתורמים צעירים למעיים של דגים בגיל העמידה יכולה להאריך את תוחלת החיים ולדחות ירידה התנהגותית. 12 בנוסף, להרכב הגנטי ולמטבוליטים של מיקרואורגניזמים יכולים להיות גם השפעה חיובית על אורך החיים של המארח.8 לכן, מיקרואורגניזמים במעיים עשויים למלא תפקיד רגולטורי בתהליך ההזדקנות.

3. התערבויות אנטי אייג'ינג וחיידקי מעיים

ניתן להשתמש בהתערבויות רבות לוויסות ההזדקנות. התערבות המשפיעה על חיידקי מעיים היא אסטרטגיית אנטי אייג'ינג. בהתאם לכך, חיידקי מעיים יכולים להיות מושפעים מגורמים רבים נגד הזדקנות, כגון תזונה, פעילות גופנית ותרופות.

3.1 התערבות בתזונה וחיידקי מעיים

לתזונה ולדפוסי התזונה יש תפקיד מרכזי בפתוגנזה של מחלות רבות הקשורות לגיל. הגבלת קלוריות (CR), הידועה גם בשם הגבלה תזונתית (DR), היא תוכנית תזונתית המפחיתה את צריכת הקלוריות מבלי לגרום לתת תזונה או הפחתת רכיבי תזונה חיוניים. לאחר מכן, נחקרו תוכניות CR חדשות, כגון צום לסירוגין (IF). CR יכול לקדם שינויים מקבילים במיקרופלורה של המעי, כך שמיקרופלורה של המעי עשויה למלא תפקיד מרכזי בהשפעה המיטיבה של CR. בנוסף למדדי CR טיפוסיים, למזונות טבעיים רבים ולהרגלי תזונה בריאים יש גם השפעות אנטי-אייג'ינג. רכיבי מזון והרגלי תזונה יכולים לווסת את הרכב המיקרוביוטה של ​​המעי ואת תפקודי מחסום המעיים.

3.1.1 CR ו-IF

CR יכול להאריך את תוחלת החיים במינים רבים, מחסרי חוליות ועד מכרסמים ואפילו כמה פרימטים לא אנושיים.31-3 במשך זמן רב, CR הוכר כאחת מההתערבויות התזונתיות הלא-גנטיות היעילות ביותר שיכולות להאריך את תוחלת החיים ולמנוע גיל- מחלות קשורות.23 CR/DR יכול גם לגרום לשינויים במיקרוביוטה ובמטבולום של המעיים. השינויים הנגרמים על ידי CR במיקרוביוטה של ​​המעי מצביעים על כך שבעלי חיים יכולים לנהל CR כדי לבסס הרכב מאוזן של מיקרוביוטת המעי, המספק יתרון בריאותי למארח. בבעלי חיים רגילים, טיפול ב-CR מאפשר שינויים במבנה המיקרוביוטה, הפחתה בהפרעות C, ותוחלת חילוף חומרים הקשורים לתזונה תוחלת חיים ממושכת ובריאה. לקטובצילוס גדל באופן משמעותי לאחר טיפול ב-CR במשך 8 שבועות, והשפע היחסי שלו היה גבוה משמעותית מזה של חולדות שניזונו באקראי לאחר 36 שבועות. עם אריכות ימים (כגון לקטובצילוס וביפידובקטריום), והפחיתו את הפילאה הקשורה באופן שלילי עם יתר על כן, CR לטווח קצר היה מספיק אריכות ימים." נועד לשקם באופן משמעותי את המיקרוביוטה של ​​המעיים

חוסר איזון למצב מאוזן יותר, כפי שניתן לראות בעכברים צעירים יותר, על ידי הפחתת הדומיננטיות של Clostridia, Clostridiales ו- Firmicutes.38 עם זאת, משך ה-CR יכול להשפיע על שינויים בפנוטיפים המטבוליים של המארח ובמיקרו-ביוטה של ​​המעיים. מיקרוביוטת המעיים של עכברי CR שניזונו באור הייתה שונה משמעותית מזו של CR שניזונו כהה ועכברים שניזונו באקראי.במודלים של השמנת יתר, CR מוביל לשינויים רלוונטיים במיקרוביוטה של ​​המעיים המונעים את הנזק המטבולי הקשור להשמנה ולתזונה עתירת שומן. ארבעים וחמישה ימים של CR בעכברים שמנים העשירו את Bacteroidetes והפחיתו משמעותית את יחס Firmicutes: Bacteroidetes.40 טיפול ב-CR גורם גם לשינויים מיקרוביאליים דומים בבני אדם. CR לטווח ארוך (שנה אחת) אצל מתבגרים שמנים הפחית גם את יחס Firmicutes: Bacteroidetes ושיפר את הצמיחה של מיקרואורגניזמים מועילים כגון Bacteroides, Roseburia, Faecalibacterium ו- Clostridium.4l עם זאת, דיאטה דלת קלוריות (VLCD) הפחיתה מספר Bacteroides ו- Firmicutes מוגבר בחולים שמנים. VLCD הוביל לירידה בשפע החיידקים ולמבנה מחדש של המיקרוביום של המעי בנשים עם עודף משקל או השמנת יתר. השתלה של מיקרוביוטה לאחר דיאטה לעכברים הורידה את משקל גופם והועשרה בפתוגן האנטרי Clostridioides difficile.*IF הוא סוג של CR תקופתי שהוכח גם כמשפר את חילוף החומרים על ידי הפחתת משקל הגוף ומסת השומן, הורדת רמת הגלוקוז בדם ושיפור הרגישות לאינסולין. IF מושגת בדרך כלל על ידי הגבלת אכילה למשך 12-24 שעות, וה מרווח הזמן בין צום עלול להשפיע על היעילות של IF.IF יכול לשנות את מיקרוביוטת המעיים, וההשפעה הייתה בולטת יותר בעכברים שצמו 16 שעות ביום; עם זאת, תופעות אלו נעלמו לאחר הפסקת הצום.IF יכול להגדיל את המגוון של חיידקי מעיים ולשנות את הרכבם, וכתוצאה מכך שפע גבוה יותר של Lactobacillaceae, Bacteroidaceae ו-Prevotelaceae. יתרה מכך, ההשתלה של מיקרוביוטה של ​​עכבר IF לעכברים שניזונו בדרך כלל שיפרה דלקת אנצפלומיאליטיס אוטואימונית ניסיוני, מה שמרמז שהאפקט האימונומודולטורי של IF מתווך לפחות חלקית על ידי מיקרוביוטה של ​​המעיים. במודלים של עכברים של מחלות מעי דלקתיות (IBD), דיאטה מחקה צום יכולהלקדם התחדשות מעיים, ובכך לשפר פנוטיפים הקשורים ל-IBD ולקדם את הרחבת פלורת המעיים המועילה Lactobacillaceae ו-Bifidobacteriaceae.′צום אסלאמי, הדומה ל-IF, מוביל לעלייה ב-Akkermansia muciniphila ו-Bacteroides הנחשבות לשבריריות. מיקרוביוטת מעיים בריאה.

IF היא אסטרטגיה יעילה וטבעית לשליטה במשקל. משטר צום כל יום (EODF) שיפר משמעותית את ההשמנה, העמידות לאינסולין וסטאטוזיס בכבד. השתלת מיקרוביוטה מעכברים שטופלו ב-EODF לעכברים נטולי חיידקים שיפרה את ההומאוסטזיס המטבולי.4EODF במשך 7 חודשים יצרה קונפיגורציה מחדש של מיקרוביוטה בעכברים סוכרתיים, מה שהוביל להעשרה של Firmicutes והפחתה של Bacteroidetes ו-Verrucomicrobia, קידום שלמות מחסום המעי. משטר ה-IF של 28-יום עבור עכברים סוכרתיים שיפר פגיעה התנהגותית באמצעות ציר המיקרוביוטה-מטבוליט-מוח. יתר על כן, משטר זה שיפר את שלמות מחסום המעי ואת המגוון המיקרוביאלי בעכברים סוכרתיים והגביר את ה-Lactobacillus ו-Odoribacter המייצר בוטיראט תוך הפחתת ה-Enterococcus, Streptococcus ו-Enterococcaceae.51 בנוסף, EODF מנע התפתחות יתר לחץ דם ספונטני בשבץ מוחי ספונטני. מודל, והשפעה זו נעשתה על ידי שינוי במיקרוביוטה של ​​המעי.

3.1.2 מוצרי מזון טבעיים והרגלי תזונה בריאים

עם העלייה בראיות המקשרות ישירות בין תזונה לבריאות, מספר צמחים ותמציות צמחים (למשל תמציות פירות, תמציות עלים, תמציות שורשים ופקעות) הופיעו כבעלי יתרונות בריאותיים פוטנציאליים. תזונה בריאה נחשבת לעשירה בפירות, ירקות ומשקאות, כאשר מזונות אלו קשורים מאוד לרווחה הכללית בעיקר בשל נוכחותם של תרכובות פנוליות וסיבים. פוליפנולים וסיבים, שניים ממרכיבי הצמחים החשובים ביותר, נחקרו שניהם בנוגע לפוטנציאל מווסת המיקרוביוטה שלהם. מספר פולי-פנולים זוהו כמעודדים את הצמיחה של מיקרופלורה בריאה במעיים (למשל, Bifidobacterium, Lactobacillus, Akkermansia, Christensenellaceae ו-Verrucomicrobia) ו

יש השפעות אנטי-אייג'ינג פוטנציאליות.54 לדוגמה, שפע המיקרוביוטה של ​​המעי שעלולה להיות קשורה להזדקנות הוגבל על ידי 5צריכה תזונתית של פוליפנולים לימון.55 הנחה מוגברת של חומצות שומן אנתוציאנינים Bacteroidetes וקצר שרשרת (SCFAs) וירידה ב-Firmicutes.5 מעלות פוליפנולים ביין אדום הגדילו באופן משמעותי את מספר החיידקים ביפידובקטריה ולקטובצילוס וחיידקים המייצרים בוטיראט (Faecalibacterium prausnitzi ו-Roseburia) אך הפחיתו קבוצות חיידקים לא רצויות כמו Escherichia coli ו-Enterobacter cloacae ותה שחור הפחיתו את הצמחים הירוקים 5A. משקל הגוף, וכתוצאה מכך ירידה ב-Firmicutes והגברת ה-Bacteroidetes ב-cecum.8 לסיבים תזונתיים, המובילים לייצור מטבוליטים מרכזיים כגון SCFAs (מועילים לבריאות), יש פוטנציאל לשנות את המיקרוביוטה של ​​המעי ולשנות את הרגולציה המטבולית. למרות שמחקרים עדכניים הראו שההשפעות עשויות להיות קשורות לשפע מוגבר של יצרני SCFA ושינויים במגוון המיקרוביוטה, הפרשנות מסובכת בגלל הבדלים מתודולוגיים.הרגלי אכילה בריאים, כמו התזונה הים תיכונית (MD), יכולים גם להשפיע על מיקרוביוטת המעיים. MD, שבמרכזו פירות, ירקות, שמן זית, אגוזים, קטניות ודגנים מלאים, נקשר למספר רב של יתרונות בריאותיים. היצמדות טובה יותר ל-MD הייתה קשורה לרמות גבוהות משמעותית של סך SCFAs.61 למשתתפים עם דבקות גבוהה ל-MD היו ספירת Escherichia coli נמוכה יותר ויחס גבוה יותר של Bifidobacteria: E. coli. דרגה 2 ממצאים אלו הדגימו את הקשר בין MD לבין שיפורים במגוון ובעושר המיקרוביוטה של ​​המעיים. שינוי הרגלי תזונה ואימוץ MD עשויים להיות פתרונות למניעת הפרעות מיקרוביוטה והפרעות רבות במערכת העיכול והנוירולוגיות.Firmicutes, Bacteroidetes ו-Proteobacteria הם הפילות העיקריות מבין מיקרואורגניזמים במעיים ביונקים. ההתערבות התזונתית הובילה לשינויים משמעותיים בקבוצת הסיווג הראשית או ברמה נמוכה (טבלה 2). שינויים אלו בשפע היחסי של חיידקים אינם תמיד עקביים, אולי בשל רקע גנטי שונה, דיאטות ומגבלות זמן. עם זאת, בהתערבות דיאטה, המגמה העיקרית של מיקרואורגניזמים במעיים היא עלייה במיקרו-אורגניזמים מועילים, כגון לקטובצילוס, ביפידובקטריום וחיידקים המייצרים בוטיראט. ככאלה, CR ו-IF, הוספת תמציות עשירות בתרכובות ביו-אקטיביות בפוטנציה, ושמירה על דפוסי תזונה טובים עשויים להביא כמה יתרונות נוספים לשיפור הבריאות והרווחה הכללית. השפעת התזונה על ההזדקנות היא נושא מורכב. בנוסף לאמור לעיל, ישנם עוד כמה רכיבים וסוגים תזונתיים אנטי-אייג'ינג, כגון ויטמינים, יסודות קורט, הגבלת חלבון ודפוס התזונה של אנשי אוקינאווה, שאינם מפורטים כאן.

מאמר זה מופק מתוך GUT MICROBES 2021, VOL. 13, לא. 1, e1994835 (18 עמודים)