Ο ρόλος του  εντερικού μικροβιώματος στην υγεία και η σημασία της διατροφής

Νόνας, Παναγιώτης

The role of intestinal microbioma in health and the importance of nutrition

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Νόνας, Παναγιώτης

Date

2021-05

Advisor

Vassilakou, Tonia

Mεταπτυχιακή εργασία (2.257Mb)

Keywords

Εντερικό μικροβίωμα ; Διατροφή ; Nutrition ; Intestinal microbiome ; Human microbiome ; Health ; Υγεία ; Human intestinal microbiota

Abstract

Εισαγωγή: H μελέτη στο ανθρώπινο μικροβίωμα έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον των ερευνητών και συγκεκριμένα μετά την ανάπτυξη από την γονιδιωματική και τη σύστοιχη επιστήμη της βιο-πληροφορικής. Τα δύο βακτηριακά φύλα που κυριαρχούν στο ανθρώπινο εντερικό μικροβίωμα είναι τα Firmicutes και τα Bacteroidetes, τα οποία αλληλεπιδρούν τόσο μεταξύ τους, όσο και με το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή, βοηθώντας τον οργανισμό κατά την ομοιόσταση. Κάθε άτομο έχει το δικό του εντερικό μικροβίωμα το οποίο διαφέρει μεταξύ των φύλων, ανάμεσα σε άτομα διαφόρων ηλικιών και επηρεάζεται μέσω διατροφικών συνηθειών και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων. Σκοπός: Η μελέτη έχει σκοπό την κατανόηση της έννοιας του εντερικού μικροβιώματος και τη σύνδεση του με την καθημερινή διατροφή. Υλικό και Μέθοδοι: Η παρούσα εργασία αποτελεί μια βιβλιογραφική ανασκόπηση. Πραγματοποιήθηκε αναζήτηση στις παρακάτω βάσεις δεδομένων: Pub Med, Openarchives.gr, Elsevier Publishing House και Google Scholar . Αποτελέσματα: Η διατροφή υψηλή σε φυτική πρωτεΐνη οδηγεί στην αύξηση Bifidobacterium και Lactobacillus, ενώ μειώνει επίσης τα παθογόνα Bacteroides και Clostridium. Η πρωτεΐνη που παρασκευάζεται από υψηλής ποιότητας βιολογικά μπιζέλια, έχει επίσης αναφερθεί ότι οδηγεί στην αύξηση των εντερικών επιπέδων βραχείας αλύσου λιπαρών οξέων (SCFAs), τα οποία θεωρούνται αντιφλεγμονώδη και σημαντικά ώστε να διατηρηθεί το φράγμα του βλεννογόνου. Αποτυπώθηκαν τα νεότερα επιστημονικά δεδομένα για τη διατροφή, τον τρόπο ζωής και την κατανάλωση αντιβιοτικών που επηρεάζουν την μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου η οποία με την σειρά της παίζει καθοριστικό ρόλο στην υγεία μας. Τεκμηριώθηκε η συσχέτιση συγκεκριμένου τύπου μικροβιώματος στα υγιή και ασθενή άτομα, η τροποποίηση της εξέλιξης μίας νόσου μέσω της αλλαγής της σύνθεσης του μικροβιώματος και η επίδραση των τροφών στην διαμόρφωση συγκεκριμένου τύπου μικροβιώματος. Επιπλέον καταδείχθηκε ο μηχανισμός δυσβίωσης και πρόκλησης νόσου καθώς και πρακτικές μέθοδοι αποφυγής αυτών. Ειδικότερα αναλύθηκε η σχέση συγκεκριμένων συστατικών της τροφής όπως οι πρωτεΐνες, τα λίπη, οι υδατάνθρακες, τα προβιοτικά, οι πολυφαινόλες και η βιταμίνη D με το μικροβίωμα. Συμπεράσματα: Η διατροφή φαίνεται να επιδρά σημαντικά κατά τη σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας του εντέρου. Τα ανωτέρω τεκμηριώνουν την ανάγκη για διατήρηση ενός υγιούς εντερικού μικροβιώματος, ενώ συμπερασματικά η εξατομικευμένη διατροφή προσφέρει μια ελπιδοφόρα μελλοντική θεραπευτική προσέγγιση στο πλαίσιο της ιατρικής ακρίβειας που εφαρμόζεται μέσα από σύγχρονες τεχνικές.

Abstract

Background: Researchers have recently gained interest in the study of the human microbiome, especially after the development of genomics and the corresponding science of bio-informatics. Firmicutes and Bacteroidetes are the two dominant bacterial species of the human intestinal microbiota, which communicate with each other but also with the immune system of the host, contributing to the organism's homeostasis. Individuals have their own intestinal microbiome which depends on sex and age and is influenced by eating habits and other environmental factors. Objective: The present study aimed at understanding the concept of gut microbiota and its relation to daily diet. Material And Methods: The present study is a literature review. The following databases were searched: Pub Med, Openarchives.gr, Elsevier Publishing House and Google Scholar. Results: A diet high in vegetable protein has been reported to increase Bifidobacterium and Lactobacillus, while additionally reducing the pathogens Bacteroides and Clostridium. Protein made from high quality organic peas has also been shown to increase intestinal short-chain fatty acid (SCFAs) levels, which are considered anti-inflammatory and important for maintaining the mucosal barrier. The latest scientific data on nutrition, lifestyle, consumption of antibiotics that affect the gut microbial flora, which in turn plays a key role in our health are displayed. The correlation of a specific type of microbiome in healthy and sick individuals, the modification of the development of a disease through the change of the composition of the microbiome and the effect of food on the formation of a specific type of microbiome were documented. In addition, the mechanism of dysbiosis and disease induction as well as practical methods of their avoidance were demonstrated. In particular, the relationship of specific components of food such as proteins, fats, carbohydrates, probiotics, polyphenols and vitamin D to the microbiome was analyzed. Conclusion: Diet seems to have a particularly important effect on the composition of the intestinal microbial community. The above justifies the need to maintain a healthy intestinal microbiome, while in conclusion personalized nutrition offers a promising future therapeutic approach in the context of medical precision applied through modern techniques.