Expozice sóji na vývoj kostí a střevní mikroflóru

Vrchol kostní hmoty, dosažený na konci růstového období, hraje kritickou roli v riziku osteoporotických zlomenin, ke kterým dojde později v životě. Předpokládalo se, že 10% nárůst maximální kostní hmoty zpomalí rozvoj osteoporózy o 13 let. Mezi determinanty maximální kostní hmoty patří jak genetické (jako je pohlaví a rasa), které tvoří až 75 % kostní hmoty, tak faktory životního stylu (jako je strava a fyzické aktivity), které tvoří zbývajících 25 %. Faktory životního stylu hrají důležitou roli při optimalizaci nárůstu kostí během růstu, například bylo prokázáno, že dietní Ca předpovídá 10-15% zadržování Ca v kostech během dospívání, zatímco cvičení by mohlo zvýšit účinky dietního Ca prostřednictvím zlepšení geometrie kostí.

Nedávné studie naznačují, že střevní mikroflóra je klíčovým regulátorem kostní hmoty. Experimentální studie ukázaly, že kostní minerální hustota (BMD) byla změněna ablací střevní mikroflóry u bezmikrobních myší i u myší léčených antibiotiky. Kromě toho bylo prokázáno, že podávání antibiotik buď při narození nebo při odstavení má dlouhodobější účinek na BMD u samic myší C57BL/6 ve věku 20 týdnů, ale ne u samců myší. Toto zjištění naznačuje, že změna mikrobioty v kritickém vývojovém okně má dlouhodobý dopad na zdraví kostí. Ve skutečnosti se předpokládá, že k vytvoření střevní mikroflóry u člověka dochází po narození, kdy bakterie z matky okamžitě kolonizují gastrointestinální (GI) trakt novorozence až do jeho stabilizace směrem k konfiguraci podobné dospělým během 3 let po narození. Vývoj střevní mikroflóry během tohoto kritického období bude pravděpodobně ovlivněn různými faktory životního prostředí, včetně kojení, stravy a léčby antibiotiky. Vytvoření optimální střevní mikroflóry během kritického vývojového období je tedy potenciálním prostředkem pro zlepšení zdraví kostí.

Bylo hlášeno, že složení střevní mikroflóry je změněno živočišnou stravou, středomořskou stravou a také různými dietními faktory, jako je dietní/prebiotická vláknina a probiotika. Například galakto-oligosacharidy jsou prebiotická vláknina, která by mohla zvýšit podíl bifidobakterií v GI traktu, zvýšit mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA) a snížit pH slepého střeva, čímž se zvýší vstřebávání minerálů, biomechanická pevnost kostí a také BMD rostoucích samců. krysy. Podobně bylo prokázáno, že probiotika Lactobacillus rhamnosus GG snižují propustnost střeva, snižují zánět střev a kostní dřeně a zcela chrání před ztrátou kostní hmoty spojenou s nedostatkem pohlavních steroidů. Předpokládá se také, že rozdíly ve složení střevní mikroflóry přispívají k rozdílům ve schopnosti jednotlivce produkovat equol, nesteroidní estrogen metabolizovaný bakteriemi ze sójových isoflavonů, které odpovídají za estrogenní účinky sóji v kostech. Tyto rozdíly by mohly vysvětlovat účinnost sójových isoflavonů pro ochranu proti úbytku kostní hmoty u asijských, ale ne západních populací. Bylo zjištěno, že schopnost produkovat equol u zdravých kojenců je vývojově regulována a ovlivněna složením stravy, ve které bylo možné detekovat pouze stopová množství equolu v plazmě kojenců ve věku 6 měsíců, pravděpodobně kvůli nedostatku vyvinuté střevní mikroflóry. Následné studie naznačují důležitost obvyklých diet při přispívání k produkci equolu, ve kterých se zdá, že producenti equolu mají vyšší příjem sacharidů a vlákniny, sóji a rostlinných bílkovin a nižší příjem tuků než producenti equolu. Proto je velmi důležité identifikovat dietní faktory, které mohou optimalizovat vývoj střevní mikroflóry a produkci ekvolu pro optimalizaci zdraví kostí.

Strava obsahující sóju je uváděna jako dietní faktory v raném věku, které optimalizují získávání kostí. Bylo zjištěno, že expozice sóji v raném věku podporuje růst kostí a neonatální podávání sójových isoflavonů by mohlo zmírnit poškození kostí během dospělosti. Dopad složek sóji na střevní mikroflóru v těchto studiích však nebyl charakterizován a není jasné, zda tyto účinky získávání kostí souvisí s působením sóji na složení střevní mikroflóry. Kromě toho je třeba poznamenat, že v různých preklinických a klinických studiích byly použity různé sójové přípravky, včetně sójového isoflavonového extraktu nebo purifikovaných sloučenin (genistein a daidzein), sójových proteinových izolátů s isoflavony, celých sójových produktů (sójové mléko a další sójové produkty). Rozdíly v sójových přípravcích mohou mít různé účinky na střevní mikroflóru, a tím i na kosti. Kromě toho, že jsou sójové boby potravinovým zdrojem bílkovin a isoflavonů, jsou také bohaté na vlákninu (polysacharidy a oligosacharidy). Bylo hlášeno, že sójové oligosacharidy (SBOS) zvyšují populaci bifidobakterií ve vzorcích lidské stolice. Kromě toho by rozpustná vláknina ze sóji mohla být fermentována bakteriemi tlustého střeva, což vedlo k tvorbě SCFA, čímž by potenciálně měla příznivé účinky na kosti. Bude tedy důležité určit, které dietní složky sóji (sójová vláknina nebo sójové isoflavony) vystavené v raném věku dosáhnou optimálního získávání kostí a střevní mikroflóry.

Změna složení střevní mikroflóry v raném věku pomocí dietní sóji se zdá být slibným přístupem ke zvýšení růstu kostí. Je však zapotřebí více studií, které by se zabývaly následujícími otázkami, než bude možné učinit jakékoli dietní rady pro použití sóji při optimalizaci růstu kostí: Kdy bude nejlepší doba (před narozením, kojením nebo po odstavení) pro dietní expozici sóji pro optimální střevo mikrobiota a růst kostí? Která složka v sóji (vláknina nebo isoflavony nebo obojí) nabízí lepší účinky na růst kostí prostřednictvím modulace střevního mikrobiomu? Které mikroby pozměněné sójou jsou spojeny s optimálním růstem kostí? Které biomarkery/metabolity (SCFA, equol nebo nové metabolity) mohou odpovídat za optimální růst kostí při expozici sóji?