Антибіотики сприяють ожирінню
Ми не одиничні особини, а колонії трильйонів мікроорганізмів. Наші тіла та наш кишечник, зокрема, є домом для великої різноманітності бактерій та мікробів. Ця «мікробіота» допомагає нам збирати енергію з їжі.
Збір енергії відбувається шляхом розщеплення складних молекул, з якими наші власні клітини не справляються. Ці бактерії здатні синтезувати вітаміни, які наш організм не здатний виробляти. Це також стимулює нашу імунну систему та запобігає вторгненню інших шкідливих мікробів.
Що відбувається, коли ми вбиваємо цю мікробіоти?
Фермери робили цей експеримент на тваринах більше 50 років. Вводячи здоровим тваринам низькі дози антибіотиків, вони виявили, що вони можуть відгодувати свою худобу до 15%. Антибіотики можна вводити в корм тваринам або воду. Ліки можна давати коровам, вівцям, свиням або курам. Ви можете спробувати пеніцилін, тетрациклін або багато інших типів антибіотиків. Ефект той же: більша вага.
Хоча цей ефект підтверджується, ніхто точно не розуміє, чому це працює. Прийнятним поясненням було б те, що ліки діють, вбиваючи частину мікробіоти. Ілсеун Чо з Медичної школи Нью-Йоркського університету підтвердив цю гіпотезу. Годуючи курчат-мишей антибіотиками, він показав, що ліки різко змінюють мікроскопічні спільноти в кишечнику і збільшують кількість калорій, які вони збирають з їжею. Результат: миші товстіють.
Чо піддав мишей дії широкого спектру антибіотиків, таких як пеніцилін, ванкоміцин, ці два препарати, або хлортетрациклін, і все це на рівнях, дозволених для використання в сільському господарстві Управлінням з контролю за продуктами та ліками США. Через 7 тижнів оброблені миші не важили більше, ніж ті, хто не вживав ліки, але мали більше жиру в організмі - близько 23%, порівняно з 20%.
Бактерії у мишей, які отримували лікування антибіотиками, також змінилися. Вони мали таку ж кількість мікробів, як і необроблені миші, але мали більше бактерій у класі Firmicutes і менше в класі Bacteroidetes. Це звична схема для тих, хто звик до кишкових бактерій: багато досліджень показали, що баланс між двома класами бактерій нахиляється на користь класу Firmicutes у людей із ожирінням. Те саме відбувається і з мишами, і з людьми.
Але антибіотики не тільки змінили представників мікробних спільнот, що є у гризунів. Вони також змінили свою роль. У кишечнику оброблених мишей Чо виявив, що певні гени були більш активними, в тому числі ті, що розщеплюють складні вуглеводи до коротколанцюгових жирних кислот (ACLS). Ці речовини постачають клітинам кишечника енергію і запускають вироблення жиру в організмі.
Чо також виявив 466 генів, які по-різному розподілялися в печінці мишей, які отримували лікування антибіотиками. Ті, хто бере участь у зберіганні невикористаних калорій шляхом створення таких речовин, як жири та тригліцериди, як правило, активніші. Те саме сталося незалежно від антибіотика, який застосовував Чо.
Ця змішана зміна свідчить про те, що взаємодія пташенят гризунів з антибіотиками змінила мікроби в кишечнику, створивши сприятливе середовище для збору калорій з неперетравної їжі. Щоб впоратися з великою кількістю виділених калорій, вони накопичують більше жиру.
З цією закономірністю вчені стикалися і раніше, але в набагато більших масштабах. Коли природні середовища існування зазнають значного впливу за короткий проміжок часу - через пожежу, вулкани, хвороби чи полювання - вся система може безповоротно змінитися. Наприклад, на Алеутських островах лисиці, привезені людьми, вбивали місцевих морських птахів, позбавляючи територію багатих поживними речовинами екскрементів і змінюючи ландшафт з пишних трав на бідну рослинність. Зміни у дослідженні Чо подібні: острови, зайняті лисицями, відповідають кишечнику, атакованому антибіотиками. Зрештою, наша мікробіота - це екосистеми у справжньому розумінні цього слова, вразливі до серйозних змін.
Але як щодо людей? Інтенсивне вживання антибіотиків може сприяти зростанню рівня ожиріння?
"Повторний вплив низьких доз антибіотиків також може сприяти ожирінню у людей, хоча для його визначення необхідні подальші дослідження", - сказав Рон Найт з Університету Колорадо, який вивчає мікробіом, але не зміг цього зробити. брав участь у дослідженні, про яке йде мова.
Цей запобіжний захід є виправданим. Миші не є людиною, а мікробіота гризунів - це не те саме, що мікробіота людини. Існує достатня схожість, щоб вважати, що результати Чо стосуються і людей, але очікуються попередні докази. Друге дослідження Мартіна Блазера, яке очолило дослідження Чо, розглядало еволюцію 11 532 британських дітей, народжених у 1991 та 1992 роках. Доведено, що ті діти, які приймали антибіотики в перші 6 місяців життя, набирали більше ваги, ніж інші.
На даний момент зрозуміло дві речі. Перш за все, антибіотики були дуже важливі при лікуванні бактеріальних інфекцій, і якщо ми думаємо про зменшення їх використання, ми маємо таку розкіш лише тому, що вони виконали свою роль. По-друге, антибіотиками, безумовно, зловживають: їх призначають при захворюваннях, над якими вони не мають сили, і застосовують для відгодівлі нехворих тварин. В середньому кожна американська дитина щорічно отримує лікування антибіотиками.
Надмірне вживання підживлює ризик виникнення стійких до антибіотиків бактерій, але їх вплив на нові корисні бактерії може бути настільки ж шкідливим. Блазер попередив, що це може статися. Він сказав журналісту Nature: “Антибіотики вбивають як бактерії, яких ми хочемо, так і бактерії, яких ми не хочемо. Надмірне вживання антибіотиків може сприяти різкому зростанню таких захворювань, як ожиріння, діабет 1 типу, запальні захворювання кишечника, алергія та астма. Нам потрібно використовувати доступну технологію для захисту та вивчення корисних бактерій, поки не пізно ".