Як наша флора кишечника контролює наш раціон для науки
«З’їдаючи» те саме, що ми, наші кишкові бактерії виробляють білки, які повідомляють нашому мозку, що ми голодні. Цей механізм щойно доведений у гризунів.
Кажуть, що бактерії в нашому кишечнику безпосередньо змінюють нейрональну активність центру управління мозку для харчової поведінки.
Голодувати, бути ситим - це лише питання спілкування нашого мозку з кишечником? Ні. Команда Сергія Фетисова з відділу харчування, запалення та дисфункції відділу осей кишково-мозкової осі в Університеті Руана сьогодні підтверджує, що наша кишкова флора, 1,5 кілограма бактерій, що населяють наш кишечник, також відіграє важливу роль.
Голод, відчуття ситості та ситості - це фізіологічні процеси, які тонко регулюються мозком, який обмінюється з кишечником, шлунком, підшлунковою залозою тощо низкою нервових сигналів (зокрема через блукаючий нерв) та гормональними. Нейрони в слизовій оболонці кишечника, разом з багатьма гормонами, визначають центр голоду мозку, гіпоталамус, чи достатньо запасів цукру та жиру чи ні. Цукор, лептин (гормон, що виробляється жировою тканиною при збільшенні запасів жиру), та інсулін (виділяється підшлунковою залозою при підвищенні рівня цукру в крові), серед іншого, зменшують бажання їсти, а отже, і споживання їжі, активуючи аноректичні нейрони та інгібуючи орексигенні нейрони гіпоталамуса. І навпаки, грелін, гормон, що виділяється шлунком, коли він порожній, стимулює споживання їжі.
Отже, теоретично ми знаємо, коли їсти, а коли зупинятися. І ми всі повинні мати «нормальну» вагу, споживання енергії точно компенсує наші витрати ... Тільки теоретично, оскільки вісь мозок-кишечник дерегульована різними факторами, пов’язаними з нашим способом життя, які порушують цей енергетичний баланс та генерують ожиріння, анорексію та інші розлади харчування.
Вчені прагнуть краще зрозуміти всі механізми нашої харчової поведінки для боротьби з цими дисфункціями. Останній напрямок досліджень: кишкова флора. Докази його ролі в обміні кишечником мозок зростають. Наприклад, миші, яким не вистачає флори і їдять рясно, залишаються дуже худими, а флора людей із ожирінням та діабетом відрізняється від флори нормальної ваги та здорових людей. Але як діють бактерії ?
Білки, що пригнічують апетит бактерій
Команда Фетисова працювала над хворобою кишечника щурів. Вона культивувала бактерії кишкової палички з їх флори (поширеної бактерії у флорі людини) та годувала їх поживними речовинами. Через двадцять хвилин після початку свого «прийому їжі» бактерії розмножувались і виробляли білки, відмінні від тих, які вони секретували раніше. Однак 20 хвилин - це також час, який потрібен людині - або щуру - для того, щоб відчути ситість під час їжі. Крім того, голодні щури та миші, яким вводили ці «ситі» бактеріальні білки, їли менше, ніж зазвичай, коли їх подавали разом із їжею. І навпаки, білки, що виробляються «голодними» бактеріями, сприяють споживанню їжі гризунами.
Залишилося ідентифікувати задіяні білки. Дослідники виявили більшу кількість білка ClpB у "ситих" бактеріях. Вважається, що він дуже схожий на гормон ситості, стимулює вироблення в кишечнику інших гормонів ситості (GLP-1, PYY) у гризуна, а також секрецію інсуліну. Сергій Фетисов та його колеги показали, що він безпосередньо активує аноректичні нейрони в гіпоталамусі щурів і циркулює в крові гризунів через кілька годин після їжі. Отже, це, мабуть, має більш тривалий вплив на насичення.
Вперше ми виявили білок з кишкової флори, який впливає на наш харчовий баланс, безпосередньо модулюючи активність головного мозку. Є, звичайно, ще щось для відкриття. Це відновлює інтерес до пробіотиків (бактерій, які потрібно їсти) та пребіотиків (речовин, що сприяють розповсюдженню флори). Але для розробки «біотичного коктейлю», який відновить наш дієтичний баланс та покращить стан здоров’я, ще знадобляться роки досліджень. Дослідники сподіваються, що стартап TargEDys, який знаходиться в процесі залучення коштів, пришвидшить роботу.