Kapsułka SmartPill to nowoczesne narzędzie do analizy indywidualnych cech wpływających na różnice w metabolizmie i składzie mikrobiomu u poszczególnych osób. Wykorzystując ją naukowcy udowodnili, że od tych różnic zależy ilość wchłanianych składników odżywczych, skład flory bakteryjnej i procesy fermentacyjne zachodzące w jelitach. Dzięki zrozumieniu tych mechanizmów możliwe jest sprecyzowanie indywidualnych zaleceń dietetycznych uwzględniające unikalne cechy danej osoby.
W badaniu uczestniczyło 50 zdrowych dorosłych obserwowanych przez dziewięć dni. Zbierano dane o diecie, próbkach kału i moczu oraz innych parametrach fizjologicznych. Pierwszego dnia, po wzorcowym śniadaniu, które stanowiło 25% dziennego zapotrzebowania kalorycznego i składało się z chleba żytniego z masłem i dżemem, jajka na twardo, jogurtu, orzechów, borówek i szklanki wody, uczestnicy połknęli kapsułkę SmartPill. Zaobserwowano, że jej podróż przez układ pokarmowy trwała od 12 do 72 godzin. Pozwoliło to na potwierdzenie tezy, że środowiska jelitowe znacząco różnią się u poszczególnych osób.
„Mogliśmy na przykład zaobserwować, że u niektórych kapsułka potrzebowała 2 godzin, aby przejść przez jelito cienkie, u innych 10 godzin” – mówi adiunkt Henrik Roager, który kierował badaniem.
Dodatkowo badacz zwraca uwagę na to, że dzięki zastosowaniu kapsułki otrzymane informacje dają znaczenie większa wiedzę, niż jesteśmy stanie uzyskać za pomocą tradycyjnych wywiadów żywieniowych i zebrania próbek kału.
Podczas obserwacji wyników skupiono się na czynnikach środowiskowych jelit, takich jak czas przejścia treści pokarmowej, wilgotność stolca i pH w różnych segmentach przewodu pokarmowego, oraz ich związku z mikrobiotą jelitową i metabolitami. Kapsułka, przemieszczając się przez układ trawienny, dostarcza danych na temat indywidualnych różnic w trawieniu i wchłanianiu składników odżywczych. Po spożyciu z pokarmem w pierwszej kolejności trafia do żołądka, gdzie na skutek obecności treści pokarmowej uwalniane są kwasy żołądkowe. Odnotowywuje wtedy niskie pH. Następnie przechodzi do jelita cienkiego, gdzie pH z powrotem rośnie, ze względu na uwalniane przez komórki narządu zasadowe wodorowęglany, które neutralizują kwas. W tym miejscu zachodzi wchłanianie składników odżywczych.
„Ponieważ wiemy już, że większość składników odżywczych wchłanianych jest w jelicie cienkim, różnice w czasie podróży w jelicie cienkim prawdopodobnie mają wpływ na to, ile składników odżywczych przyswajamy, a ile trafia do jelita grubego, gdzie wkraczają bakterie jelitowe” – mówi adiunkt Henrik Roager.
Kapsułka wraz z niestrawionymi i niewchłoniętymi pozostałości pokarmu przechodzą następnie do jelita grubego, gdzie następuje fermentacja treści pokarmowej. Bakterie jelitowe produkują w tym miejscu kwasy tłuszczowe, które powodują, że wartość pH ponownie spada w pierwszej części jelita grubego, by następnie znów wzrosnąć w dalszych częściach organu, gdy aktywność bakterii ulega zmianie.
„Kapsułka zarejestrowała wszystkie te zmiany wartości pH, a my na podstawie zmian pH możemy oszacować, jak długo pokarm znajdował się w różnych częściach jelita. (…) Oznacza to, że warunki środowiskowe, które każdy z nas ma w swoich jelitach, mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego mamy w nich różne bakterie” – mówi Henrik Roager.
Przedstawione badania pokazują, że czynniki takie jak czas przejścia treści pokarmowej przez jelita, pH w różnych odcinkach przewodu pokarmowego oraz aktywność mikrobioty mają kluczowe znaczenie dla przyswajania składników odżywczych i produkcji metabolitów. Dzięki nowoczesnym technologiom będzie można tworzyć zalecenia żywieniowe dostosowane do unikalnych potrzeb każdej osoby. Takie podejście może wspierać lepsze zdrowie jelit, poprawiać wchłanianie składników odżywczych i minimalizować ryzyko chorób związanych z niewłaściwym odżywianiem.
