Consumul de substituenți de zahăr de către părinți poate influența microbiomul copiilor
Un nou studiu pe șoareci sugerează că îndulcitorii consumați de părinți pot remodela bacteriile intestinale, metabolitele microbiene și semnalele metabolice la descendenți, sucraloza având cel mai puternic impact multigenerational.
Un studiu recent publicat în revista Frontiers in Nutrition a arătat că îndulcitorii non-nutritivi (NNS) generează răspunsuri divergente genetice și intestinale de-a lungul generațiilor. Dietele bogate în zahăr promovează obezitatea, hiperinsulinemia și toleranța la glucoză afectată, fiind asociate cu un risc mai mare de boli netransmisibile atât la copii, cât și la adulți. NNS, precum aspartamul, zaharina, acesulfamul K, stevia, sucraloza și ciclamatul, sunt folosiți pe scară largă ca substituenți de zahăr fără calorii. Consumul de NNS a crescut semnificativ în toate grupele de vârstă, inclusiv în rândul femeilor aflate la vârsta fertilă.
Conform unei anchete din Statele Unite, peste 140 de milioane de adulți au folosit NNS în 2020. În plus, un recent ghid al Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) sugerează că utilizarea pe termen lung a NNS poate fi asociată cu efecte adverse, cum ar fi un risc crescut de boli cardiovasculare și diabet. Cu toate acestea, impactul consumului de NNS de către părinți asupra descendenților este insuficient studiat.
În acest studiu, cercetătorii au evaluat modul în care consumul parental de stevia sau sucraloză influențează microbiota fecală (FM) și producția de acizi grași cu lanț scurt (SCFA), precum și expresia genelor hepatice și intestinale, și dacă aceste modificări sunt transmise urmașilor. Astfel, șoarecii de sex masculin și feminin de patru săptămâni (generația parentală F0) au fost randomizați pentru a primi apă (grup de control) sau apă suplimentată cu stevia sau sucraloză timp de 16 săptămâni.
Șoarecii din aceeași grupă au fost încrucișați la săptămâna 6. La patru săptămâni după lactație, prima generație (F1) a fost înțărcată și urmărită până la 20 de săptămâni. Șoarecii F1 neînrudiți din aceeași grupă au fost încrucișați pentru a produce generația a doua (F2). Animalele F1 și F2 au primit doar hrană standard și apă pură, fără expunere directă la NNS. Modificările în consumul de hrană și apă și greutatea corporală au fost monitorizate săptămânal.
La săptămâna 20, șoarecii din toate generațiile au fost eutanasiați, iar țesuturile hepatice și ileale au fost recoltate. Înainte de eutanasie, a fost efectuat un test de toleranță la glucoză oral (OGTT). De asemenea, au fost obținute probe fecale înainte de eutanasie din fiecare generație și grup. Compoziția FM a fost evaluată folosind secvențierea genei ribozomale ribonucleice 16S (rRNA). SCFA au fost cuantificate utilizând cromatografia în fază gazoasă.
RNA total a fost extras din țesuturile intestinale și hepatice pentru a cuantifica expresia genelor implicate în inflamație (factorul de necroză tumorală [Tnf] și receptorul 4 pentru tipul toll [Tlr4]), funcția barierei intestinale (proteina de joncțiune strânsă 1 [Tjp1]) și metabolism (proteina de legare a elementului de reglare a sterolului 1 [Srebp1]). Testul Kruskal-Wallis și testul Dunn post hoc au fost utilizate pentru a compara diferențele intergeneraționale și intergrupuri.
Testul OGTT nu a arătat diferențe în nivelurile de glucoză între grupul de control și grupul sucraloză în șoarecii F0. Totuși, masculii din grupul de stevia au prezentat niveluri de glucoză mai scăzute la 120 de minute comparativ cu cei din grupul sucraloză și grupul de control. Masculii F1 din grupul sucraloză au avut niveluri de glucoză mai scăzute decât cei din grupul stevia și cei din grupul de control, deși modificările glicemice au fost în general modeste și selective. Femelele F2 din grupul stevia au avut glicemie mai mare la post.
În contrast, masculii F2 din grupul sucraloză au avut glicemie mai mică decât grupul stevia și glicemie mai mare decât grupul de control. Nu au existat modificări intergeneraționale ale glicemiei pentru grupul de control. Consumul de NNS nu a afectat expresia intestinală a Tjp1 în animalele F0 și urmașii acestora. În schimb, sucraloza a fost asociată cu o expresie crescută a Tnf și Tlr4 în intestine și o expresie redusă a Srebp1 hepatic în șoarecii F0 comparativ cu controalele.
Proiectul experimental pentru expunerea intergenerațională la sucraloză și stevia a fost realizat prin distribuirea aleatorie a șoarecilor C57BL/6J non-consanguini, femele și masculi primipari, în trei grupuri pentru a primi apă simplă (control) sau apă suplimentată cu sucraloză (0,1 mg/ml) sau stevia (0,1 mg/ml) timp de 16 săptămâni. Pentru a evalua efectul intergenerațional al NNS, șoarecii F0 din aceeași grupă de tratament au fost împerecheați la 10 săptămâni. După patru săptămâni de lactație, urmașii F1 au fost înțărcați și urmăriți până la 20 de săptămâni. Generațiile F1 și F2 nu au primit expunere directă la NNS. Toți șoarecii au fost menținuți în aceleași condiții de adăpost și îngrijire, inclusiv aceeași cameră pentru animale, tip de cușcă și așternut, lot de hrană, sursa de apă și protocolul de curățare a sticlelor, precum și programul standardizat de curățare a cuștilor.
În animalele F1, Tnf și Tlr4 intestinal au fost supraexprimate în grupurile NNS comparativ cu controalele, iar aceste modificări au fost normalizate în șoarecii F2. În animalele F0, diversitatea alfa nu a diferit între grupuri, dar indicele Shannon a fost mai mare în grupul stevia comparativ cu grupurile sucraloză și control. Diversitatea beta a prezentat diferențe semnificative între grupuri.
În șoarecii F1, grupul sucraloză a avut mai multe specii observate decât controalele; indicele Shannon a fost mai mare în grupurile NNS decât în grupurile de control, iar diversitatea beta a diferit între grupuri. În animalele F2, grupul sucraloză a avut mai multe specii observate și un indice Shannon mai mare decât grupurile stevia și control; diferențele în diversitatea beta au persistat în această generație. Grupul de control nu a arătat diferențe intergeneraționale în diversitatea alfa sau beta.
În plus, consumul de NNS a indus modificări semnificative în compoziția FM în animalele F0 și F1, în special în grupul sucraloză. Mai mult, modificările legate de NNS în compoziția FM au fost transmise generației F1, dar au fost parțial restabilite în generația F2. În generația F0, grupurile NNS au prezentat niveluri mai scăzute de valerat și acetat fecal comparativ cu controalele, fără diferențe în nivelurile de butirat și propionat sau în propor
