Střevní bakterie potřebují něco jíst — a když se jim nedostává vlákniny, mohou se pustit do bílkovin z ochranné slizniční vrstvy, která střevo vystýlá. Vyplývá to ze dvou studií vedených vědci z Ludwig Princeton, konkrétně Jennou AbuSalim a ředitelem Joshuou Rabinowitzem. První práce vyšla v aktuálním čísle časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), druhá byla publikována v červnu v Nature Metabolism. Výzkum osvětluje, jak rostlinná strava mění látkovou výměnu střevních mikrobů a jak z toho vznikají prospěšné nebo naopak škodlivé metabolity.
- Když chybí vláknina, střevní bakterie mohou začít trávit bílkoviny ze slizniční výstelky střeva.
- Vláknina i nestravitelné rostlinné bílkoviny posouvají rovnováhu metabolitů směrem k prospěšné variantě.
- Část metabolitů dosud přisuzovaných jen mikrobům dokáže podle druhé studie vytvořit i vlastní metabolismus savce.
Bakterie se pouštějí do slizniční výstelky střeva
Že vláknina prospívá zdraví, vědci vědí dlouho — střevní mikrobi ji pomáhají rozkládat a z toho plyne řada příznivých účinků na trávení, imunitu, metabolismus i srdce a cévy. Nová studie v PNAS ale ukazuje detailněji, co se ve střevě odehrává.
Vědci sledovali takzvané fenolové metabolity. Ty vznikají, když bakterie zpracovávají aminokyseliny tyrosin a fenylalanin, jenže výsledné látky mají na zdraví velmi odlišný dopad. Fenylpropionát a kyselina hippurová vznikají z fenylalaninu a bývají spojovány se zdravím střeva a zdravou tělesnou hmotností. Naproti tomu p-kresolsulfát a fenolsulfát pocházejí z tyrosinu a byly dány do souvislosti s horšími výsledky u onkologických pacientů i se systémovou toxicitou u lidí s onemocněním ledvin.
Aby zjistili, odkud jednotlivé látky pocházejí, výzkumníci označili bílkoviny stabilními (neradioaktivními) izotopy a sledovali jejich trávení ve střevě myší. Ukázalo se, že „špatné“ fenoly vznikají, když bakterie spotřebovávají bílkoviny hostitele — včetně bílkovin ze slizniční výstelky střeva. „Dobré“ fenoly naproti tomu pocházely téměř výhradně z nestravitelných bílkovin ve stravě.
Vláknina omezila rozklad slizniční výstelky střeva bakteriemi, a tím snížila i tvorbu škodlivých fenolů.
Nová třída živin, kterou tým nazývá „Prif“
Zatímco vláknina je jako součást zdravé stravy uznávaná dlouho, nestravitelným rostlinným bílkovinám se dosud věnovalo mnohem méně pozornosti. Tým je označuje jako „bílkoviny napodobující vlákninu“ (proteins imitating fiber, zkráceně Prif). Podle vědců tyto bílkoviny zpracovávají střevní mikrobi a mohou měnit jak složení mikrobiomu, tak metabolismus hostitele.
„Domníváme se, že Prif představují novou třídu živin, které formují složení střevního mikrobiomu a mohou mít dalekosáhlý vliv na metabolické zdraví,“ uvedla AbuSalim. Rabinowitz to podal ještě názorněji: „Na obalech potravin může jednou být Prif uveden hned pod vlákninou.“
Proč na tom pro čtenáře záleží
Zjištění zapadají do sílícího zájmu medicíny o cílené ovlivňování mikrobiomu i o využití jeho metabolických produktů k léčbě. „Strava má velký potenciál řídit mikrobiom a to, co produkuje,“ říká Rabinowitz. „Abychom ale mohli navrhnout účinné léčebné zásahy, musíme rozumět tomu, které složky stravy řídí které mikrobiální výstupy.“
Pro čtenáře, který přemýšlí o skladbě jídelníčku, z toho plyne jedno: prospěšnost rostlinné stravy zřejmě nespočívá jen ve vláknině samotné. Roli mohou hrát i bílkoviny, které tělo samo nestráví a které se tak dostanou až k mikrobům.
Druhá studie zpochybňuje, odkud metabolity vlastně pocházejí
Práce v Nature Metabolism se zaměřila na původ fenolových i indolových metabolitů. Indoly, které vznikají z aminokyseliny tryptofanu, jsou zkoumány pro možnou léčebnou hodnotu a byly spojovány s celou řadou onemocnění — od zánětlivých střevních chorob přes neurodegenerativní poruchy až po rakovinu.
Dosud se předpokládalo, že fenoly a indoly vytvářejí výhradně střevní bakterie. Pomocí izotopového značení u myší, potkanů a lidských buněk ale vědci zjistili, že řadu těchto metabolitů — včetně důležitých látek jako indol-3-laktát a indol-3-acetát — dokáže vyprodukovat i vlastní metabolismus savce. U myší zůstávaly hladiny těchto látek v oběhu vysoké i poté, co antibiotika narušila mikrobiom; podobný obraz se objevil i u vzorků od pacientů užívajících antibiotika.
To je významné pro budoucí směřování výzkumu: strategie založené na stravě či probiotikách, které mají zvýšit hladinu prospěšných indolů, může být třeba přehodnotit, pokud za velkou část kolujících látek odpovídá spíše savčí metabolismus než mikrobi. Jde přitom o zjištění z laboratorních modelů a lidských buněk — nikoli o hotové doporučení pro stravování.
Sledujete množství vlákniny ve svém jídelníčku? Napište v diskusi, jestli byste přivítali, kdyby se na obalech potravin objevovaly i „bílkoviny napodobující vlákninu“.
