Кишкові бактерії впливають на реактивне відставання та ефект йо-йо
Лікар. Крістоф Тейс досліджував вплив кишкових бактерій на ефект йо-йо та реактивне відставання. Фото приватне
Швидкий набір ваги після дієти - це відоме явище. Але причини цього так званого ефекту йо-йо вже давно залишаються загадкою. Лікар. Крістоф Тайс розшифрував механізм експериментів на тваринах в Ізраїльському науковому інституті Вейцмана. Він зіткнувся з кишковими бактеріями, які також впливають на хвороби, пов'язані з реактивним відставанням та роботою в зміну. Ці успіхи у дослідженні принесли йому премію за інновації німецької університетської медицини у 2017 році. “Розуміння експериментів на тваринах” поговорив з ученим, який зараз керує власною дослідницькою лабораторією в Університеті Пенсільванії в США, про вплив кишкових бактерій та важливість експериментів на тваринах для його досліджень та добробуту тварин в Ізраїлі.
Як ви придумали вивчати вплив кишкових бактерій на наш організм?
Лікар. Крістоф Тейс: Ідея про те, що бактерії в кишечнику необхідні для різних функцій нашого організму, в принципі налічує понад 100 років. Це сходить до творчості Іллі Мечникова. Однак лише за останнє десятиліття були досягнуті технологічні досягнення, необхідні для детального вивчення цієї гіпотези. Тому зараз ми можемо проводити аналіз функції кишкових бактерій, який донедавна був немислимий.
Кишкові бактерії, здається, беруть участь майже в усіх процесах організму у людей та тварин. Як бактеріям вдається діяти на організм свого господаря?
Тайська: Бактерії кишечника виробляють дуже велику кількість молекул, які наш власний організм не може синтезувати. Ці молекули не тільки накопичуються в кишечнику, але й засвоюються організмом і потрапляють у кров. Як результат, органи також піддаються впливу кишкових бактерій, які безпосередньо не колонізуються бактеріями, такими як печінка або жирова тканина.
На мишах вони з’ясували, що бактерії впливають на такі явища, як „ефект йо-йо” після успішної дієти чи швидкої втоми після тривалих подорожей. Чому ви вибрали саме цей вид?
Тайська: Миші ідеально підходять для імітації складних взаємодій, таких як взаємодія між кишковими бактеріями та впливами навколишнього середовища, наприклад під час дієти. Хоча існують деякі відмінності в біології людини, наприклад, те, що миші нічні, більшість фізіологічних процесів настільки подібні, що результати мишей часто добре переносяться на людей. Крім того, склад кишкових бактерій між мишами та людьми демонструє деякі відмінності, але в основному містить подібні штами бактерій. Це дає можливість переносити кишкові бактерії від людини до мишей, щоб вивчити їх функцію.
Як кишкові бактерії впливають на ці процеси?
Тайська: Ми виявили, що кишкові бактерії відіграють важливу роль як у «ефекті йо-йо», тобто тенденції до набору ваги знову після успішної дієти, так і при метаболічних захворюваннях, спричинених хронічним відставанням реактивного руху або зміною. В обох випадках це невеликі молекули, які виробляються кишковими бактеріями і впливають на важливі процеси в організмі господаря. Наприклад, в «ефект йо-йо» є так звані флавоноїди - це рослинні компоненти їжі, які розщеплюються кишковими бактеріями. Ви можете допомогти упевнитись, що успішне схуднення не відразу супроводжується збільшенням ваги.
З моменту вручення Нобелівської премії за медицину 2017 року за відкриття молекулярних механізмів зондування часу, «внутрішній годинник» був у всіх на вустах. Перші відкриття були зроблені за допомогою плодових мушок. Звідки виникла ідея детальніше розглянути роль кишкових бактерій у цьому процесі?
Тайська: Порушення «внутрішнього годинника» є явищем нашого сучасного суспільства - спричинені роботою у зміну, відставанням реактивного струму або штучним освітленням вночі. Ці розлади пов’язані з багатьма загальними захворюваннями, такими як ожиріння, серцево-судинні захворювання та рак. Саме ці захворювання часто пов’язані зі зміненим складом кишкових бактерій. Це було відправною точкою для того, щоб ми розглянули взаємодію між кишковими бактеріями та денно-нічним ритмом у нашому дослідженні.
Що саме ти дізнався?
Тайська: Ми виявили, що кишкові бактерії також мають свого роду "внутрішні годинники", тобто проходять через щоденний ритм, який триває рівно 24 години. Це означає, що флора кишечника виконує різні функції в залежності від часу доби. Ці добові ритми важливі для здорового обміну речовин і порушуються, наприклад, при хронічному відставанні реактивного руху або змінній роботі.
Як і коли ми, люди, могли б отримати користь від ваших досліджень?
Тайська: В даний час ми працюємо над клінічним дослідженням, заснованим на наших результатах на моделі миші. Ми сподіваємось, що, подібно до експериментів на тваринах, ми зможемо ідентифікувати невеликі молекули, які можуть терапевтично протидіяти “ефекту йо-йо”. Потім такі молекули можна довго застосовувати у пацієнтів, які проходять клінічну терапію для схуднення.
Ви проводили дослідження у відомому Інституті Вейцмана поблизу Тель-Авіва. Які норми щодо захисту тварин застосовуються в Ізраїлі?
Тайська: Норми захисту тварин в Ізраїлі порівнянні з нормами в Німеччині. Зазвичай застосовуються ті самі вказівки щодо добробуту тварин. Структури для подання заявок, оцінки та перегляду експериментів на тваринах працюють дуже подібним чином.
Зверніть увагу на відмінності у способі, яким розглядається тема експериментів на тваринах, порівняно з Німеччиною?
Тайська: Тема експериментів на тваринах обговорюється так само суперечливо в Ізраїлі, як і в Німеччині. Дискусія досягла апогею близько семи років тому, коли частково відбулися публічні дебати та велика освітня робота. З тих пір увага громадськості дещо зменшилась.
Чи є якісь культурні відмінності, можливо, засновані на єврейській традиції?
Тайська: Єврейська традиція значною мірою ґрунтується на Старому Завіті. Найбільш поширене тлумачення передбачає, що страждання тварин у загальному розумінні виправдані лише в тому випадку, якщо це сприяє безпосередній вигоді людини. Якщо експеримент на тваринах може призвести до порятунку людського життя, згідно з сучасною єврейською інтерпретацією не вчиняти його.