En västerländsk diet, håll maskarna

Vad skulle hända om en person konsumerade en bortskämd ägg-salladsmörgås från en intergalaktisk bensinstation badrumsautomat? I ett försök att besvara denna urgamla fråga, "Parasite Lost", ett avsnitt från 2001 från den första upplagan av den ständigt återuppståndna Matt Groening-tecknad film, Futurama, lyckas på ett genialiskt sätt förmedla en mängd spännande koncept från parasitologi, mikrobiologi, ekologi och förmodligen flera andra vetenskapliga ologier mycket bättre än praktiskt taget någon lärobok eller TED Talk någonsin skulle kunna.

I avsnittet vaknade huvudpersonen, Phillip J. Fry, en ganska svag Gen-X slacker, år 3000 efter att ha fryst sig själv av misstag i en kryogen kammare på nyårsafton 1999 (eller efter att ha blivit avsiktligt frusen av en tidsresande främmande för att senare rädda världen beroende på hur långt du kommit i serien) utvecklar superkrafter efter att ha intagit den ovan nämnda biten av det intergalaktiska köket. 

Anledningen till utvecklingen av hans krafter är naturligtvis att den ruttnande smörgåsen innehöll en avancerad art av parasitmask som tog på sig att göra några förbättringar av sitt nya hem vid ankomsten. Ur maskarnas perspektiv var det ett infrastrukturprojekt att förbättra Frys kropp. Som ett resultat slutar han med superstyrka, snabb sårläkning och förbättrade kognitiva förmågor.

När Fry så småningom avhyser maskarna när han blir orolig för att hans långvariga på-igen-av-igen kärleksintresse faller för honom, men bara på grund av vad maskarna förvandlar honom till, förlorar han följaktligen sina nyfunna superkrafter och finner sig själv kämpa att återigen göra sig värdig av sitt kärleksintresses tillgivenhet utan hjälp av prestationshöjande parasiter. 

Nu, strängt taget, får avsnittet vissa saker fel. Realistiskt sett, om du äter en bortskämd ägg-salladssmörgås från en badrumsautomat på en intergalaktisk bensinstation, är det troligtvis större sannolikhet att utveckla ett dåligt fall av intergalaktisk diarré än förmågan att överleva ett stålrör genom bröstet eller att mästerligt spela Holophonor. Parasitiska maskar tenderar också att sakna armar. De slåss inte med svärd. Deras härskare bär i allmänhet ingen krona. Och, så vitt jag vet, har det aldrig funnits ett dokumenterat fall av parasitmaskar som rest en staty av sin värd inom sin värd med en skylt med texten "DET KÄNDA UNIVERSUM".

Men avsnittet lyckas skildra "The Known Universe" ur perspektivet av en organism som tillbringar sitt liv inuti en annan organism ganska briljant. För en mask som bor inuti dig är du miljön. För en av dessa organismer är att ändra någon aspekt av din fysiologi som att vissa bävrar ändrar en ströms gång. 

Det faktum att maskarna i Frys fall gav en viss fördel, även om han kom att tänka på det som en förbannelse av apa-tassar, är det som gör avsnittet mer minnesvärt än om han helt enkelt skulle bli sjuk. Dessutom, vare sig det är avsiktligt eller inte, illustrerar avsnittet ett ymnighetshorn som är rikt på vetenskapliga idéer som de flesta 2001 inte skulle ha fått i sin gymnasieskola eller icke-stora biologiklass (t.ex. hygienhypotesen, probiotika, terapeutiska helminter, Richard Dawkins utökade fenotyp , mikrobiell ekologi, mikrobiomet) samtidigt som de får tittarna att tänka på sin plats i universum utifrån något som ser dem som universum.  

Det är oklart om allt detta var i författarnas kollektiva sinne i början av 2000-talet eller hur mycket de visste om några av dessa begrepp när de skrev avsnittet. Några av idéerna hade funnits ganska länge. Andra diskuterades verkligen inte ens av forskare inom relevanta områden en masse i nästan ytterligare ett decennium. Kanske var deras närvaro en lycklig olycka. Sedan igen, Futurama, som Matt Groenings andra show, The Simpsons, har varit känd för att ha sin andel av STEM-nördar i författarrummet.

I båda fallen är det idag väl förstått att olika delar av en organisms kropp kan ses som komplexa miljöer och ekosystem som kryllar av liv. Förändringar i dessa miljöer kan påverka sammansättningen av dessa samhällen. Förändringar av dessa samhällen kan skada eller förbättra dessa miljöer. Ibland sårar detta dig. Ibland kan det hjälpa. 

Ta med exempel av mänskliga mag-tarmkanalen och tarmmikrobiom, mikroberna som bor i mag-tarmkanalen förhindras i allmänhet från direkt interaktion med sin värd av ett slemskikt som produceras av specialiserade celler som kallas bägareceller. Dessutom finns det många olika typer av immunceller som hjälper till att hålla dina mikrober i schack och ett tunt lager av epitelceller som täcker ett lager av bindväv som kallas lamina propria, rik på fler immunceller. I en frisk tarm hjälper slemlagret, tillsammans med olika porer och transportörer, till att reglera vad som gör att det passerar dessa barriärer, vilket gör att vatten och näringsämnen från maten kan absorberas samtidigt som det förhindrar eller åtminstone minimerar passagen av levande bakterier och delar av bakterier. celler, såväl som valfritt antal möjliga antigener och mikrobiella toxiner som kan vara närvarande. 

Men när mag-tarmkanalens slemskikt bryts ned eller dess epitelvävnad skadas, blir direkt kontakt mellan en persons tarm och mikrobiom mer sannolikt, liksom förflyttning av saker som levande bakterier, delar av bakterieceller och mikrobiella toxiner över tarmen. epitel och kanske in i ditt cirkulations- eller lymfsystem. Detta kan i sin tur resultera i ökad inflammation i tarmen och låggradig systemisk inflammation känd som endotoxemi, som båda sannolikt bidrar till utveckling eller förvärring av tillstånd som t.ex. diabetes, inflammatorisk tarmsjukdom, fetma, alkoholfri fettsjukdom, kardiovaskulär sjukdom, och olika autoimmuna sjukdomar.

De exakta orsakerna till sådan nedbrytning och skada är många och komplexa, med vissa som åldrande och vissa genetiska anlag sannolikt ligger utanför ens kontroll. Andra är dock sannolikt oupplösligt kopplade till det moderna livet i väst.

I decennier har forskare gjort det noterade att invånare i västerländska samhällen plågas av sjukdomar som i stor utsträckning ansågs sällsynta eller ovanliga i tidigare dagar eller icke-västerländska samhällen, särskilt de som upprätthåller mer traditionella jägare-samlare. Det har det också varit noterade att när de från icke-västerländska samhällen flyttar till västländer, eller deras egna hemländer blir västerländska, tenderar fall av olika metabola, gastrointestinala och autoimmuna tillstånd att gå upp, särskilt om de är barn vid den tidpunkt då förändringen inträffar.

En trolig källa till detta är vad we nu ät in västerländska samhällen. Den västerländska kosten, som den har kallats, kännetecknas generellt av att den innehåller mycket energi, socker, salt och animaliska fetter och proteiner, medan den är låg i fiber från frukt och grönsaker. I den västerländska kosten finns det också en större mängd mejeriprodukter, spannmål, raffinerade sockerarter och oljor, salt och alkohol än vad som kan ha varit normalt för 200-10,000 XNUMX år sedan, vilket ger evolutionen lite tid att hjälpa oss att anpassa oss. Dessutom finns det många moderna uppfinningar som emulgeringsmedel, konserveringsmedel och otaliga laboratorietillverkade smaker och färger.

I stort sett, denna diet tros minska mikrobiell mångfald i tarmen, främja tarmkolonisering av några ganska otäcka patogener, bryta ner slemskiktet i tarmen, öka tarmpermeabiliteten och stimulera spridningen av inflammatoriska immunceller. Mer specifikt innehåller kött prekursorerna till flera pro-inflammatoriska molekyler. Mättade fettsyror främjar tillväxten av vissa sulfatproducerande bakterier associerade med inflammation och skador på tarmvävnad.

Antiinflammatoriska metaboliter som produceras av tjocktarmsbakterier från frukt- och grönsaksfibrer reduceras allvarligt hos människor som inte konsumerar en tillräcklig mängd frukt och grönsaker, liksom de bakterier som producerar dessa metaboliter – såvida de inte blir desperata och börjar "äta" din tarm slem. Många av de nyuppfunna tillsatserna i vår mat stimulerar sannolikt antingen direkt inflammatoriska processer eller hjälper till att ytterligare erodera din tarmslemhinna för att göra det lättare för andra saker att stimulera dessa processer.    

Även om en uttömmande reda ut varje relation som nämns ovan skulle vara långt utanför ramen för denna uppsats, baserat på vad vi vet om mänsklig fysiologi och tarmmikrobiomet, är det förmodligen säkert att säga att inget av detta är bra. Det är förmodligen också säkert att säga att allt detta sannolikt leder till något av en ond cirkel, vilket ökar din sannolikhet att utveckla en eller flera västerländska sjukdomar. 

När det gäller vad som kan göras meningsfullt på ett personligt eller samhälleligt plan är det här lite knepigare. Några av de laboratorieuppfunna hopkok som, för alla praktiska ändamål, förmodligen förgiftar oss, skulle kunna studeras bättre och kanske direkt förbjudas av regeringen om de visar sig vara så dåliga för vår hälsa som de verkar vara. Återigen, att efterlysa mer statlig reglering av vad vi får äta verkar vara den sortens faustiska fynd som bara kommer att ge en ras av barnskötare-statistiska byråkrater alltför ivriga att mikrohantera allt vi äter, vilket ger politik efter policy för att reglera vår kost hur klimatpubliken reglerar glödlampor, stora hushållsapparater, bilar, och i stort sett alla andra maskiner perfektionerade i mitten till slutet av 20-talet till något lika oanvändbart och olustigt. 

Dessutom verkar det inte otänkbart att de stora företagen som tillverkar de värsta labbet-uppfunna hopkokningarna i vår mat skulle kunna sänka regleringen genom att ändra kemikalierna i sina produkter så lite som utvecklarna av designerdroger en gång gjorde medan mamma- och -Popbagerier blir plundrade av polisen för att de fortsätter att använda den föråldrade versionen av ett konstgjort sötningsmedel som de råkade fortfarande ha i ryggen. 

Alternativt, om man ska göra ett fynd med en parasit, varför inte välja en mycket mindre vidrig? som en respektabel art av inälvsmask? Ja, parasitmaskar har fått dålig press nyligen för att de ätit en del av Bobby Kennedy, Jr.s hjärna, men alla är inte så dåliga. Vissa är faktiskt lite närmare de som infekterade Phillip J. Fry knappt tusen år in i framtiden. Realistiskt sett kommer de inte att ge dig superkrafter, men de kanske kan återställa en viss ordning i miljön inom dig som har hamnat i ett tillstånd av oordning.

Att inte ha magen full av maskar är strängt taget en modern västerländsk lyx. Under större delen av vår existens var de våra nästan ständiga följeslagare. I många delar av världen är de fortfarande det. Men tack vare moderna sanitetsmetoder har dessa parasiter till stor del gått förlorade i väst. Följaktligen finns det frågor om huruvida deras frånvaro spelar en roll i västvärldens epidemi av gastrointestinala, metabola och autoimmuna sjukdomar. 

Korrelativ data gör det show ett mönster. Autoimmuna och andra inflammatoriska störningar tenderar att vara högre på platser där parasitiska mask (eller helmint) infektioner är lägre eller obefintliga. Den primära anledningen till hypotesen är att människor och helminter utvecklades tillsammans under loppet av vår existens, med helminter utvecklade förmågan att dämpa en del av våra immunsvar som en fråga om självbevarande. Om en persons immunförsvar överreagerade på något, hade maskarna en nödbrytare för att trimma ner det. När vi tappade våra maskar tappade vi vår nödströmbrytare. Eftersom vissa ekologer talar om att återinföra bisonen till prärierna i Mellanvästern där de en gång trivdes, har vissa forskare föreslagit att vi återinför den ädla helminten till våra tarmar. Att återvända dessa majestätiska varelser till deras ursprungliga livsmiljö skulle kanske också hjälpa oss att anpassa oss till vår moderna kost.

Återigen var vår relation med helminter aldrig perfekt. Även om det kan ge vissa fördelar att hysa ett begränsat antal i tarmen, vars omfattning fortfarande utvärderas, kan för många leda till tarmobstruktion eller anemi. Plus, även om helminter i allmänhet inte har någon anledning att slå läger i din hjärna, ryggmärg eller ett av dina ögon, kan ibland en enda helminter med en äventyrlig anda eller kanske en dålig riktning ta sig till en av dessa platser och göra några ganska allvarliga skador.

Alternativt, probiotika (levande bakterier med förmodade fördelar för en värd) har fått en hel del uppmärksamhet i åtminstone ett par decennier men kommer med sina egna problem. Även om de flesta förmodligen skulle tycka att de är mer acceptabla än maskar, är det inte klart hur mycket nytta du faktiskt får genom att bara översvämma tarmen med yoghurt eller välmarknadsförda probiotiska piller. Forskningen är blandad.

Vissa studier visar hälsofördelar. Andra gör det inte. Dessutom leder tillfällig administration i allmänhet inte till långvarig kolonisering. Och oavsett om det är i yoghurt eller kapselform, tenderar de flesta probiotika bara att innehålla olika varianter av laktobaciller, bifidobakterieroch Streptococcus thermophilus, vilket, trots att det förmodligen ger vissa fördelar, tenderar att vara det Begagnade i probiotika helt enkelt för att de är bland de enklaste "bra" bakterierna att växa, lagra och ta sig till mag-tarmkanalen vid liv, medan en mängd andra som kan vara lika om inte viktigare ignoreras (eller åtminstone förblir svåra att administrera utanför i en experimentell miljö).

För att ha någon inverkan på den mängden av allt annat som inte kan paketeras lika enkelt, helst långsiktigt, måste man återigen tänka på kosten. Ett alternativ till den västerländska kosten som får mycket uppmärksamhet, och som kanske kan lindra eller vända en del av skadorna på våra tarmar och de mikrobiella samhällen som kallar oss hem, är Medelhavsdieten. Medelhavsdieten, som kännetecknas av att den innehåller mycket frukt, grönsaker, baljväxter och olivolja tillsammans med begränsade mängder fisk och rött vin, tros minska risken för hjärt- och kärlsjukdomar, diabetes och alkoholfri fettleversjukdom, åtminstone i del genom att stimulera förändringar i sammansättningen av tarmmikrobiomet. Till exempel tros de ökade fibrerna, baljväxterna, nötterna och fytokemikalierna som finns i denna diet främja tillväxten av laktobaciller och bifidobakterier samtidigt undertrycka spridningen av patogener som Clostridium perfringens.

Som sagt, även om man inte är redo att ta steget och anamma en medelhavsdiet eller ett jämförbart alternativ (som en fråga om fullständigt avslöjande skrevs det första utkastet till denna artikel under flera besök på ett kafé och drivs av rikliga mängder koffein och bakverk som innehåller många av de moderna uppfinningar jag avrådt från) lite sunt förnuft och lite viljestyrka är förmodligen en bra början på att åtgärda de ekologiska och därmed fysiologiska skador som det du har ätit.

Rätt förhållande mellan växter och animaliskt protein är kanske inte en exakt vetenskaplig ekvation som du lätt kan räkna ut när du bestämmer dig för vad du ska äta en viss dag, men att äta bacon och ägg till frukost, en kallskuret smörgås till lunch och en bit kött tillsammans med en bakad potatis mättad med ett smöralternativ kommer förmodligen inte att föra dig i närheten av vad det gyllene snittet än är.

Likaså att äta som en fet influencer (förlåt, jag menar kroppspositivitetsaktivist) på TikTok är förmodligen inte heller en bra idé. De flesta av de livsmedel som får dig till Pac-Man-grodans fenotyp så många av dem verkar ha omfamnat är fyllda med de typer av moderna kemikalier som orsakar förödelse i din tarmmiljö (plus det finns det inte orelaterade fetmaproblemet). 

Så enkelt uttryckt, mindre kött, mer frukt och grönsaker, och mycket mindre av alla sakerna på livsmedelsetiketten du behöver en magisterexamen i kemi för att ens kunna uttala, kommer inte att göra mirakel men är förmodligen ett solidt första steg mot en friskare tarm . Och det är förmodligen en som skulle uppskattas av många av de vänliga bakterier som tänker på dig som det kända universum.