Долгосрочные пищевые паттерны связаны с провоспалительными и противовоспалительными характеристиками микробиома кишечника

Цель: Микробиом непосредственно влияет на соотношение провоспалительных и противовоспалительных реакций в кишечнике. Поскольку микроорганизмы используют компоненты пищи в качестве субстратов, возникает вопрос, можно ли с помощью питания сформировать противовоспалительную экосистему кишечника. Целью исследования было изучить взаимодействие между рационом, микробиотой кишечника и ее функциональной способностью вызывать воспаление кишечника.

Дизайн: Мы изучили связь между 173 пищевыми факторами и микробиомом 1425 человек, включенных в четыре когорты: пациентов с болезнью Крона, язвенным колитом и синдромом раздраженного кишечника, а также представителей общей популяции. Для характеристики состава и функций микробиома кишечника применяли полногеномное метагеномное секвенирование. Потребление продуктов оценивали с помощью опросников частоты потребления пищи. С использованием кластерного анализа без учителя выявляли пищевые паттерны и микробные кластеры. Связи между рационом и характеристиками микробиома сначала изучали в каждой когорте, после чего проводили метаанализ и оценивали неоднородность.

Результаты: Выявлено 38 связей между пищевыми паттернами и микробными кластерами. Кроме того, в метаанализе здоровых людей и пациентов с синдромом раздраженного кишечника, болезнью Крона и язвенным колитом 61 отдельный продукт или пищевое вещество были связаны с 61 видом микроорганизмов и 249 метаболическими путями (частота ложных открытий <0,05). Переработанные продукты и продукты животного происхождения стабильно ассоциировались с более высокой представленностью бактерий типа Firmicutes, включая виды родов Ruminococcus и Blautia, а также с путями синтеза эндотоксина. Для растительных продуктов и рыбы выявлена противоположная картина: они положительно ассоциировались с комменсалами, продуцирующими короткоцепочечные жирные кислоты, и метаболическими путями утилизации питательных веществ.

Выводы: Выявлены пищевые паттерны, стабильно коррелирующие с группами бактерий, имеющих общие функциональные роли как при здоровье, так и при заболеваниях. Кроме того, определенные продукты и пищевые вещества были связаны с видами микроорганизмов, которым приписывают защиту слизистой оболочки и противовоспалительное действие. Предложены микробные механизмы, посредством которых рацион влияет на воспалительные реакции в кишечнике; они могут служить обоснованием для будущих интервенционных исследований.