Mikrobiom jelitowy ma ogromny wpływ na starzenie się, a jego modulacja może wspierać zdrowe starzenie się i zapobiegać chorobom.
Starzenie się to uniwersalny i skomplikowany proces wpływający na wszystkie żywe organizmy, charakteryzujący się kluczowymi cechami genetycznymi, takimi jak skracanie telomerów, niestabilność genomu i zmiany epigenetyczne. W miarę upływu czasu starzenie się powoduje zmiany fizyczne, biochemiczne i metaboliczne w organizmie człowieka.
Jednym ze znaczących, choć niedostatecznie zbadanych czynników tego procesu jest mikrobiom jelitowy (GM) – zróżnicowana społeczność drobnoustrojów, która ma ogromny wpływ na zdrowie. W tym przeglądzie zgłębiono dynamiczną zależność między mikrobiomem jelitowym a starzeniem się, podkreślając zależne od mikrobioty mechanizmy regulujące starzenie się, a także zbadano interwencje mające na celu promowanie zdrowego starzenia się poprzez modulację mikrobiomu.
Dynamika mikrobiomu jelitowego w ciągu życia
Od urodzenia mikrobiom jelitowy ewoluuje pod wpływem trybu porodu, karmienia piersią i narażenia na drobnoustroje we wczesnym okresie życia. W okresie niemowlęcym mikrobiom jest mniej zróżnicowany, zdominowany przez Bifidobakterie u dzieci karmionych piersią i Bacteroides u niemowląt karmionych sztucznie.
W wieku dorosłym rozwija się silny „rdzeniowy mikrobiom”, modulujący funkcje odpornościowe i metaboliczne. W okresie dojrzewania zmiany w mikrobiomie związane są z płcią, głównie pod wpływem czynników hormonalnych. U osób starszych różnorodność drobnoustrojów maleje, co prowadzi do obfitości drobnoustrojów o słabych połączeniach, takich jak Christensenellaceae i zmniejszeni producenci SCFA. Zmiany te wpływają na schorzenia związane z wiekiem, takie jak sarkopenia i osteoporoza.
Mikrobiom jelitowy i zaburzenia związane ze starzeniem się
Związane ze starzeniem się zmiany w mikrobiomie jelitowym są powiązane z różnymi chorobami związanymi z wiekiem, w tym zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, takimi jak Alzheimera choroby Parkinsona (PD) i choroby Parkinsona. Dysbioza, czyli brak równowagi mikrobiologicznej, jest powiązana z zapaleniem – przewlekłym stanem zapalnym o niewielkim nasileniu, który przyspiesza starzenie się.
Proces ten jest powiązany z chorobami takimi jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, choroby układu krążenia i cukrzyca typu 2. Obniżony poziom pożytecznych bakterii wytwarzających SCFA i zwiększona przepuszczalność jelit zaostrzają stan zapalny, co przyspiesza postęp choroby.
Mikrobiom jelitowy i układ odpornościowy
Mikrobiom jelitowy odgrywa kluczową rolę w kształtowaniu układu odpornościowego, od niemowlęctwa do starości. Immunosescencja, czyli stopniowy spadek funkcji układu odpornościowego, jest ściśle powiązany ze zmianami w mikrobiomie jelitowym. Utrata różnorodności mikrobiologicznej jelit zmniejsza zdolność układu odpornościowego do zwalczania infekcji, co jest szczególnie problematyczne u osób starszych.
Badania pokazują, że utrzymanie równowagi mikrobiologicznej u osób starszych może potencjalnie opóźnić starzenie się układu odpornościowego i poprawić odpowiedź immunologiczną, zmniejszając podatność na infekcje i choroby związane z wiekiem.
Zmiany metaboliczne i mikrobiom jelitowy
Mikrobiom jelitowy wytwarza szereg metabolitów, w tym SCFA, poliaminy i reaktywny tlen gatunek (ROS), które wpływają na procesy metaboliczne i starzenie się.
Wykazano, że SCFA, takie jak maślan, zapobiegają spadkowi fizjologicznemu związanemu z wiekiem poprzez wzmacnianie funkcji bariery jelitowej, modulowanie odpowiedzi immunologicznych i hamowanie starzenia się komórek. Jednak dysbioza zakłóca te procesy, przyczyniając się do zaburzeń metabolicznych, takich jak otyłość i insulina opór.
Interwencje na rzecz zdrowego starzenia się
Modulacja mikrobiomu za pomocą prebiotyków, probiotyków i interwencji dietetycznych jest obiecująca w promowaniu zdrowego starzenia się. Szczepy probiotyczne, takie jak Bifidobacterium longum I Lactobacillus rhamnosus powiązano ze zwiększoną funkcją odpornościową i zmniejszonym stanem zapalnym u osób starszych.
Aktywność fizyczna i zbilansowana dieta pomagają również w utrzymaniu zróżnicowanego i stabilnego mikrobiomu, który ma kluczowe znaczenie dla długowieczności i zdrowia starzejących się społeczeństw.
Wnioski
Mikrobiom jelitowy odgrywa kluczową rolę w procesie starzenia się człowieka, wpływając na wszystko, od funkcji metabolicznych po zdrowie układu odpornościowego. Modulując mikrobiom jelitowy poprzez zmiany stylu życia i interwencje, możliwe może być spowolnienie procesu starzenia, zmniejszenie ryzyka chorób związanych z wiekiem i promowanie zdrowszego starzenia się.
Odniesienie: „Zrozumienie starzenia się przez pryzmat mikrobiomu jelitowego”, Rashmi Ira, Jitesh Adwani, Arjun Orkkatteri Krishnan, Gurunathan Subramanian, Sandhya Yadav, Saumya Shukla, Snehlata Rao i Tulika Prakash, 2 sierpnia 2024 r., Badania eksploracyjne i hipotezy w medycynie.
DOI: 10.14218/ERHM.2024.00008
