Микробиом. То, что убивает, и то, что делает нас сильнее - Игорь Олегович Стома

и при сохранении той же диеты и активности – у прежде безмикробных мышей начинался активный набор массы тела за счет прирастания жировой ткани. Получается, что набор массы тела зависел от конкретных микробов в кишечнике. Если вы спросите, чем же отличался микробиом «мышей с ожирением» от микробиома «стройных мышей», то в первую очередь – повышенным содержанием бактерий типа Фирмикуты. Итак, получается, выполнив пересадку микробиома, мы можем изменить склонность к набору массы тела, не изменяя режим питания.

Другой известный эксперимент под руководством Vanessa K Ridaura из США заключался в том, что использовалась известная научная модель близнецов. В науке, чтобы проверить роль генетических и внешних факторов в развитии какого-либо заболевания, нередко используют наблюдения за близнецами. Ведь если болезнь на 100 % генетически наследуемая, то у обоих близнецов одного пола она практически наверняка разовьется во всех случаях. Если же больше, чем генетика, влияют другие факторы (питание, образ жизни, вредные привычки), то частота развития болезни у близнецов будет разная. Недавно стало ясно, что и состав микробиома кишечника у близнецов серьезно отличается. Так вот, ученые в базе данных близнецов среди мышей отобрали таких, которые серьезно отличались между собой весом, а именно: один был с ожирением, а один – стройный. Далее образцы кишечного микробиома от каждой из группы («толстые» или «худые») пересадили обычным лабораторным мышам. При этом обе группы мышей (получившие «толстый» или «худой» микробиом) были на здоровой диете, с большим содержанием растительной клетчатки и малым процентом жиров. И что вы думаете? При сохранении такой диеты в дальнейшем мыши, получившие микробиом от экземпляров с ожирением, начали ощутимо набирать вес за счет жировой массы. Как видите, именно микробы кишечника определяют риски ожирения!

Думаю, что не нужно доказывать вред лишнего веса для жизни и здоровья человека. Уже десятки серьезных работ провели четкую связь, например, между окружностью талии и риском преждевременной смерти. Риски сердечно-сосудистых катастроф резко возрастают при избыточном весе. Но оказывается, что лишний вес еще оказывает и негативный эффект на структуру мозга! По данным высоко цитируемых научных исследований, избыточный вес приводит к снижению объема важной структуры мозга – гиппокампа. Это, кстати, было показано и на людях (нейровизуализационными методами), и на лабораторных животных. А ведь именно гиппокамп в нашем мозге отвечает за перевод полученной свежей информации в долговременную память, то есть «загружает информацию к нам на мозговой сервер». И размер гиппокампа имеет значение для качественной функции долговременной памяти. Другие исследования говорят о повышенном риске микроинсультов в мозге у лиц с ожирением. Есть и данные о снижении объема головного мозга в целом при наличии ожирения. В общем, опять то, что мы и утверждаем: кишечный микробиом и головной мозг связаны сложной осью взаимодействия. И метаболические нарушения, включая ожирение, связаны с нашими микробами с одного конца этой оси, и с нашим мозгом – с другого конца.

Что касается сахарного диабета, то опубликованы впечатляющие данные о том, как можно практически компенсировать его проявления с помощью пересадки микробиоты. Например, Питер де Гроот провел рандомизированное исследование по пересадке микробиоты пациентам с впервые выставленным диабетом 1-го типа, которое показало, что донорская микробиота приостановила нарушение продукции инсулина у этих пациентов. К тому же известно, что у больных сахарным диабетом 1-го типа снижено количество полезных микробов, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты в кишечнике, в сравнении со здоровыми людьми. А назначение специальных пробиотиков с особыми бактериями или диеты с пребиотиками (полезными веществами) корректировало эти нарушения. Эти новые знания вызывают надежду для миллионов больных по всему миру.

Рис. 21. Эксперимент по пересадке кишечного микробиома в развитии ожирения, адаптировано из Ridaura VK и соавт. Science. 2013

Ну а диабет 2-го типа, вызванный снижением чувствительности клеток организма человека к инсулину? Это тоже микробиомзависимый процесс. Оказывается, что у части пациентов с этим заболеванием при пересадке микробиоты от здоровых стройных доноров удавалось на время улучшить чувствительность клеток к инсулину, то есть снизить проявления диабета. Эта работа, опубликованная в журнале Cell Metabolism в 2017 году, до сих пор приковывает внимание эндокринологов.

Вообще-то, уже формируется понятие «метаболический профиль» микробиома. То есть это все факторы метаболического риска или здоровья, которые несет в себе микробный состав кишечника конкретного человека. Ведь от микробиома зависит метаболическое здоровье в целом, да и в частностях, таких как риски развития ожирения, сахарного диабета и воспалительных заболеваний кишечника. Поэтому многим нашим читателям будет важно вынести для себя: развитие ожирения, рост массы тела – это не сугубо результат неумеренности в питании. Это и ответственность наших микробов. Поэтому, если кто-то не может контролировать свое пищевое поведение, что отражается на его весе – надо задуматься об определении состава своего микробиома. Возможно, что ключ к решению проблемы как раз у микробов в кишечнике.

А может быть, повреждение нашего микробиома при назначении антибиотиков – это и есть причина роста количества случаев ожирения в современном западном обществе? Кстати, если обращаться к данным, полученным у животных, то это именно так. По данным публикаций, лабораторные мыши, получающие антибиотики, имеют на 15 % больше жировой ткани по сравнению с остальными мышами. Да и в животноводстве, на тех фермах, где применяют антибиотики – прирост массы тела животных (свиней, коров, куриц) определенно выше. Для тех, кто не знал, что кроется под термином «факторы роста» в животноводстве и сельском хозяйстве, откроем карты – это антибиотики. Они действительно влияют на прирост массы тела животных. Но нужно ли это людям? А ведь интересную ассоциацию обнаружили ученые в США. В тех штатах, где выше объемы использования антибиотиков на душу населения, там выше и частота ожирения среди населения. Не правда ли, интересная ассоциация, заставляющая задуматься?

Есть еще один интереснейший аспект. По ряду работ известно, что микробиом у спортсменов, как правило, разнообразней и по составу отличается более «полезными» микробами. В одной из работ научной группы из Ирландии, в частности, было показано, что у профессиональных атлетов помимо более разнообразного и здорового состава микробов в кишечнике, еще и более активно протекают биохимические процессы в кишечнике: микробами больше производится полезных короткоцепочечных жирных кислот, активнее биосинтез аминокислот и метаболизм углеводов бактериями в кишечнике. Более того, в экспериментах на мышах выявили, что животные с развитым кишечным микробиомом отличаются гораздо большей выносливостью. Кстати, этот эффект сохраняется и при пересадке микробиома в экспериментах на животных. Так что в скором времени, чтобы улучшить свои спортивные показатели – человечество освоит трансплантацию микробиома от олимпийских чемпионов? Будет ли это считаться допингом и как это смогут