Kluczowe wnioski:

  • Modele in vitro mikrobioty jelitowej odzwierciedlają zmiany w mikrobiocie ludzkiej po interwencji błonnikiem pokarmowym, z istotną korelacją po 8 i 12 tygodniach.
  • Interwencja mieszanką błonnika (guma akacjowa i proszek z marchwi) znacząco wpłynęła na skład mikrobioty zarówno in vivo, jak i in vitro, mimo dużej zmienności indywidualnej.
  • Podobieństwa w odpowiedziach bakterii na błonnik w modelach in vitro i u ludzi pozwalają na przewidywanie efektów przed badaniami klinicznymi.
  • Badanie crossover z udziałem 54 zdrowych ochotników potwierdziło przydatność modeli in vitro do selekcji responderów.

Wstęp do badania

Duża zmienność indywidualna w składzie mikrobioty jelitowej u ludzi oraz jej reakcja na interwencje ogranicza rozwój nowych suplementów ukierunkowanych na mikrobiotę. Modele in vitro, które odzwierciedlają tę zmienność i przewidują indywidualne odpowiedzi, mogłyby pomóc w ocenie skuteczności takich interwencji. Badanie sprawdziło, czy modulacja mikrobioty błonnikiem w modelu in vitro przekłada się na efekty obserwowane u ludzi.

Metodyka badania

Przeprowadzono 12-tygodniowe, podwójnie zaślepione, randomizowane badanie kontrolowane placebo w formie crossover z mieszanką błonnika składającą się z gumy akacjowej i proszku z marchwi. Uczestniczyło w nim 54 zdrowych ochotników w wieku 45-70 lat z BMI 27,3 ± 1,4 kg/m². Modele in vitro wykorzystywały próbki kału od tych samych osób na starcie badania.

Schemat badania

Uczestnicy najpierw otrzymywali mieszankę błonnika lub placebo przez 12 tygodni (okres 1), po czym następowała 8-tygodniowa przerwa wypłukująca. Następnie podawano produkt przeciwny w schemacie crossover. W modelu in vitro fermentowano próbki kału z linii bazowej z mieszanką błonnika i jej składnikami przez 24 godziny.

Wyniki in vivo

Interwencja błonnikiem znacząco zmieniła skład mikrobioty jelitowej u ludzi, choć z dużą indywidualną zmiennością. Efekty były widoczne po 8 i 12 tygodniach. Zmiany dotyczyły beta-diversity mikrobioty, co wskazuje na istotne przesunięcia w strukturze społeczności bakteryjnej.

Wyniki in vitro i korelacje

W modelu in vitro ekspozycja mikrobioty na mieszankę błonnika przez 24 godziny wywołała znaczące zmiany w beta-diversity (p < 0,001) w porównaniu do kontroli. Istotna korelacja wystąpiła między składem mikrobioty in vitro a ludzkim kałem po 8 tygodniach (p = 0,003) i 12 tygodniach (p = 0,0107).

Sprawdź również:  Antycukrzycowe działanie diety opartej na liściach szarłatu hybrydowego u szczurów z cukrzycą

Podobieństwa w odpowiedziach bakteryjnych

Taksony bakteryjne reagujące na interwencję in vitro i in vivo wykazywały wyraźne nakładanie się (p = 0,002). Heatmapy top 25 taksonów pokazały wzrost lub spadek ich obfitości po ekspozycji na błonnik, z oznaczeniami istotności statystycznej.

Dyskusja i znaczenie

Wyniki potwierdzają, że modele in vitro mogą przewidywać odpowiedzi mikrobioty na błonnik u ludzi. Umożliwia to preselekcję dawców, których mikrobiota reaguje na konkretną interwencję, przed badaniami klinicznymi. Kluczowe słowa to błonniki pokarmowe, zdrowie jelitowe, mikrobiota jelitowa, systemy in vitro i translacja in vivo.

Konflikt interesów

Jedna z autorek była zatrudniona w DSM Nutritional Products Ltd. Pozostali autorzy zadeklarowali brak komercyjnych lub finansowych relacji mogących stanowić konflikt interesów.

Źródło: Oryginalny artykuł