Ο συνδυασμός γλυκαντικών και φαρμάκων επηρεάζει τα μικρόβια του εντέρου

Τα γλυκαντικά χαμηλών θερμίδων έχουν καθιερωθεί τα τελευταία χρόνια ως εναλλακτική λύση στη ζάχαρη και χρησιμοποιούνται ευρέως σε αναψυκτικά, επιδόρπια, τσίχλες, αλλά και σε φαρμακευτικά σκευάσματα. Αν και έχουν σχεδιαστεί για να βοηθήσουν στον περιορισμό της πρόσληψης ζάχαρης, όλο και περισσότερες μελέτες εξετάζουν αν η επίδρασή τους στον οργανισμό είναι πιο σύνθετη από ό,τι πιστευόταν. Μια νέα έρευνα έρχεται να προσθέσει ένα ακόμη κομμάτι στο παζλ, δείχνοντας ότι ορισμένα γλυκαντικά ενδέχεται να επηρεάζουν το μικροβίωμα του εντέρου, ιδιαίτερα όταν συνδυάζονται με κοινά φάρμακα ή άλλα συστατικά των τροφίμων.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Molecular Systems Biology, δεν εξετάζει άμεσα ανθρώπους, αλλά εργαστηριακά μοντέλα. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι τα ευρήματα αναδεικνύουν μια μέχρι σήμερα υποτιμημένη διάσταση της διατροφής: ότι οι επιδράσεις ενός τροφίμου μπορεί να αλλάζουν σημαντικά, όταν καταναλώνεται μαζί με άλλες ουσίες.

Το μικροβίωμα του εντέρου αποτελείται από τρισεκατομμύρια μικροοργανισμούς που συμβάλλουν στην πέψη, την παραγωγή χρήσιμων μεταβολιτών, τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος και τη συνολική υγεία του οργανισμού. Τα τελευταία χρόνια, αρκετές μελέτες έχουν συνδέσει ορισμένα τεχνητά γλυκαντικά με αλλαγές στη σύνθεση του μικροβιώματος, όμως δεν ήταν σαφές αν αυτές οφείλονται στα ίδια τα γλυκαντικά ή στον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν με άλλες ουσίες που καταναλώνουμε καθημερινά.

Πώς οι επιστήμονες εξέτασαν 39 γλυκαντικά και 25 είδη εντερικών βακτηρίων 

Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν μία εκτεταμένη σειρά εργαστηριακών πειραμάτων. Εξέτασαν 39 διαφορετικά γλυκαντικά και υποκατάστατα ζάχαρης απέναντι σε 25 είδη βακτηρίων που συναντώνται φυσιολογικά στο ανθρώπινο έντερο. Στη συνέχεια μελέτησαν τι συμβαίνει όταν τα ίδια γλυκαντικά συνδυάζονται με τέσσερις ακόμη ουσίες που συχνά συνυπάρχουν στη διατροφή ή στα φάρμακα: την καφεΐνη, τη βανιλίνη, το γλυκαντικό advantame και την ντουλοξετίνη, ένα αντικαταθλιπτικό που χρησιμοποιείται ευρέως.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι περίπου τα τρία τέταρτα των γλυκαντικών επηρέασαν την ανάπτυξη τουλάχιστον ενός είδους βακτηρίου. Επιπλέον, οι ερευνητές εντόπισαν περισσότερες από εκατό αλληλεπιδράσεις μεταξύ γλυκαντικών και των υπόλοιπων ουσιών που δοκιμάστηκαν. Σε ορισμένες περιπτώσεις ο συνδυασμός δύο ουσιών είχε πολύ μεγαλύτερη επίδραση από ό,τι η καθεμία ξεχωριστά, ενώ σε άλλες η μία μείωνε την επίδραση της άλλης.

Ο συνδυασμός ισοστεβιόλης και ντουλοξετίνης ξεχώρισε για τις επιδράσεις του 

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε η συνύπαρξη της ισοστεβιόλης, μιας ουσίας που προέρχεται από τη στέβια και χρησιμοποιείται σε ορισμένα γλυκαντικά, με την ντουλοξετίνη. Ο συγκεκριμένος συνδυασμός περιόρισε σημαντικά την ανάπτυξη δύο βακτηρίων που θεωρούνται σημαντικά για τη διατήρηση της υγείας του εντέρου. Ένα από αυτά, το Roseburia intestinalis, συνδέεται με την παραγωγή βουτυρικού οξέος, μιας ουσίας που συμβάλλει στην καλή λειτουργία του εντέρου και στη διατήρηση της ισορροπίας του ανοσοποιητικού συστήματος.

Οι ερευνητές προχώρησαν ένα βήμα παραπέρα, δημιουργώντας στο εργαστήριο μια τεχνητή μικροβιακή κοινότητα που προσομοίαζε το ανθρώπινο μικροβίωμα. Διαπίστωσαν ότι ο συνδυασμός ισοστεβιόλης και ντουλοξετίνης μείωσε τη βιοποικιλότητα αυτής της κοινότητας περισσότερο από κάθε άλλη δοκιμασμένη συνθήκη. Παράλληλα, άλλαξε η αφθονία αρκετών ωφέλιμων βακτηρίων και επηρεάστηκε η παραγωγή ουσιών που φυσιολογικά παράγουν οι μικροοργανισμοί του εντέρου.

Ανάμεσα στις σημαντικότερες αλλαγές ήταν η μείωση του βουτυρικού και του προπιονικού οξέος. Πρόκειται για λιπαρά οξέα μικρής αλυσίδας που παράγονται φυσιολογικά από το μικροβίωμα και αποτελούν βασική πηγή ενέργειας για τα κύτταρα του παχέος εντέρου. Παράλληλα, συμβάλλουν στη διατήρηση του εντερικού φραγμού και στη ρύθμιση των φλεγμονωδών αντιδράσεων.

Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι οι αλλαγές αυτές επηρέασαν τον τρόπο με τον οποίο ανθρώπινα κύτταρα αντέδρασαν στα προϊόντα του μικροβιώματος. Σε καλλιέργειες κυττάρων παρατηρήθηκαν μεταβολές στην παραγωγή ορισμένων κυτταροκινών, δηλαδή μορίων που συμμετέχουν στην επικοινωνία των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι η μείωση αυτών των μορίων δεν είναι απαραίτητα θετική ή αρνητική, καθώς η δράση τους εξαρτάται από τις συνθήκες και την κατάσταση της υγείας κάθε οργανισμού.

Για να κατανοήσουν καλύτερα τον μηχανισμό πίσω από αυτές τις αλλαγές, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σύγχρονες τεχνικές που ανέλυσαν τις πρωτεΐνες, τα γονίδια και τα μεταβολικά προϊόντα των βακτηρίων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο συνδυασμός γλυκαντικού και φαρμάκου φαίνεται να μεταβάλλει τον τρόπο με τον οποίο ορισμένα βακτήρια μεταφέρουν ουσίες μέσα και έξω από τα κύτταρά τους, επηρεάζοντας τελικά τον μεταβολισμό και την επιβίωσή τους.

Το επόμενο βήμα: κλινικές μελέτες σε ανθρώπους

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το επόμενο βήμα είναι η πραγματοποίηση κλινικών μελετών σε ανθρώπους, ώστε να διαπιστωθεί αν παρόμοιες αλληλεπιδράσεις εμφανίζονται και στην καθημερινή ζωή. Παράλληλα, θεωρούν ότι η καλύτερη κατανόηση αυτών των μηχανισμών θα μπορούσε στο μέλλον να οδηγήσει σε πιο εξατομικευμένες διατροφικές και φαρμακευτικές συστάσεις, λαμβάνοντας υπόψη όχι μόνο το τι καταναλώνει κάποιος, αλλά και πώς διαφορετικές ουσίες αλληλεπιδρούν με το μικροβίωμα του εντέρου.