Westernization of Diet and the Gut
Dr. Sören Ocvirk
Die mit dem modernen Lebensstil in Ländern mit hohem Einkommen verbundene Ernährung ist häufig durch eine geringe Aufnahme von Ballaststoffen und einen hohen Verzehr von Fett und rotem Fleisch gekennzeichnet. Dieses "westliche" Ernährungsmuster führt zu grundlegenden Veränderungen in der Zusammensetzung der menschlichen Darmmikrobiota und im Stoffwechsel, was insgesamt das Risiko für verschiedene nicht übertragbare Krankheiten (NCD) wie Fettleibigkeit, Diabetes oder Dickdarmkrebs erhöht. Da sie sich an der Schnittstelle zwischen Darmmikroben und Wirt befindet, wird die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts eindeutig von ernährungsbedingten dysbiotischen Merkmalen der Darmmikrobiota beeinflusst. Um herauszufinden, welche Merkmale eine krankheitsassoziierte (=dysbiotische) Darmmikrobiota kennzeichnen, müssen wir zunächst verstehen, wie eine gesunde Mikrobiota definiert ist, insbesondere in Bevölkerungsgruppen mit einem geringen NCD-Risiko.
Hier konzentrieren wir uns auf die traditionelle Ernährung ländlicher Gemeinschaften in Afrika südlich der Sahara, um herauszufinden, wie die Verwestlichung der Ernährung das Darmmilieu verändert und die Gesundheit des Magen-Darm-Trakts beeinflusst. In Zusammenarbeit mit lokalen Partnern (z. B. dem African Microbiome Institute an der Universität Stellenbosch, Südafrika) und internationalen Forschungsinitiativen wie der German Alliance for Global Health Research (GLOHRA) analysieren wir Ernährungsmuster und Darmmikrobiota-Profile verschiedener gesunder Kohorten im ländlichen Afrika südlich der Sahara. Diese klinischen Beobachtungsstudien werden durch mechanistische Arbeiten in gnotobiotischen Tiermodellen ergänzt, um kausale Zusammenhänge in den zugrundeliegenden Wechselwirkungen zwischen Ernährung, Darmbakterien und dem Wirt zu untersuchen. Aktuelle Projekte untersuchen die Rolle von Ballaststoffen und kurzkettigen Fettsäuren produzierenden Bakterien beim Darmkrebsrisiko sowie die funktionelle Bedeutung von Gallenpigmenten und mikrobiellem Gallensäurestoffwechsel für die Darmgesundheit.
Auf der Grundlage dieses multidisziplinären Ansatzes wollen wir herausfinden, wie Ernährungsfaktoren zur Aufrechterhaltung der Darmgesundheit in Bevölkerungsgruppen des globalen Südens beitragen können, die derzeit eine Ernährungsumstellung auf westliche Kost erleben. Darüber hinaus werden wir lernen, wie Ernährungs- und Umweltfaktoren im ländlichen Afrika südlich der Sahara eine menschliche Darmmikrobiota formen, die für die Prävention von NCDs von Nutzen sein kann.
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Ocvirk, S. & O’Keefe, S. J. D.: Dietary fat, bile acid metabolism and colorectal cancer. Semin. Cancer Biol. 73, 347–355 (2021).
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Ocvirk, S., Wilson, A. S., Posma, J. M., Li, J. V., Koller, K. R., Day, G. M., Flanagan, C. A., Otto, J. E., Sacco, P. E., Sacco, F. D., Sapp, F. R., Wilson, A. S., Newton, K., Brouard, F., DeLany, J. P., Behnning, M., Appolonia, C. N., Soni, D., Bhatti, F., Methe, B., Fitch, A., Morris, A., Gaskins, H. R., Kinross, J., Nicholson, J. K., Thomas, T. K., O’Keefe, S. J. D.: A prospective cohort analysis of gut microbial co-metabolism in Alaska Native and rural African people at high and low risk of colorectal cancer. Am. J. Clin. Nutr. 111(2), 406–419 (2020).
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Katsidzira, L., Ocvirk, S., Wilson, A., Li, J., Mahachi, C. B., Soni, D., DeLany, J., Nicholson, J. K., Zoetendal, E. G., O’Keefe, S. J. D.: Differences in fecal gut microbiota, short-chain fatty acids and bile acids link colorectal cancer risk to dietary changes associated with urbanization among Zimbabweans. Nutr. Cancer. 71, 1313-1324 (2019).
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Ocvirk S., O’Keefe S. J. D.: Influence of Bile Acids on Colorectal Cancer Risk: Potential Mechanisms Mediated by Diet - Gut Microbiota Interactions. Curr. Nutr. Rep. 6(4), 315–22 (2017).