Ожиріння - великий вплив мікробіома на нашу фігуру
Який вплив має мікробіом, тобто кишкова флора, на нашу вагу? Як може бути, що деякі люди, здається, можуть їсти що-небудь, не набираючи ваги, а інші просто дивляться на торт і вирощують рулет з беконом?
Дослідження Джеффрі Гордона - Батька Мікробіома обертається навколо двох великих проблем, з якими стикається людство: недоїдання та ожиріння.
Для своїх досліджень дослідницька група на чолі з доктором Гордонські спеціальні миші під назвою Гнотобіотен. Ці миші народилися і виросли в стерильних умовах і не мають бактеріальної колонізації. Цей неприродний стан дозволяє проводити цілеспрямовані експерименти, за допомогою яких наука сподівається отримати нові знання про зв’язок між мікробіомом та споживанням їжі людиною.
Спочатку вчені Джеффрі Гордон та Рут Лей зосереджувались на ожирінні та загальних захворюваннях, пов'язаних із цим, таких як високий кров'яний тиск та діабет.
Для першого порівняння вони використовували лабораторних мишей, які мали тенденцію до надмірної ваги внаслідок мутації генів, та нормальних мишей з того ж посліду. При абсолютно однаковому харчуванні та вирощуванні склад бактерій у кишечнику обох груп мишей напрочуд відрізнявся. Стрункі миші виховували більше Firmicutes і менше Bacteroides, ніж товсті миші. Цей експеримент показує, що гени хазяїна і склад кишкової флори впливають один на одного без подальшого зовнішнього впливу. Питання зараз полягає в тому, чи мікробіом контролює склад генів чи гени господаря контролюють склад кишкової флори?
У подальшому експерименті саме це питання повинно бути з’ясовано. З цією метою мікробіом товстих і тонких мишей був перенесений в інший, генетично «нормальний» гнотобіотен. Це можна зробити за допомогою трансплантації стільця. Зараз існувало чотири контрольні групи: товсті миші, тонкі миші та Гнотобіотен з мікробіомом жирових або тонких мишей. Усі чотири групи знову годували однаково. Виявилося, що Гнотобіотен також набирав вагу за допомогою мікробіому їх жирових особливостей. Повторюю: з абсолютно однаковим споживанням калорій та поставою!
Подальші дослідження проводились на парах-близнюках людини, одна з яких має надлишкову вагу, а інша - худа. Однояйцеві близнюки дають змогу вивчати вплив зовнішнього впливу на генетично однакові живі істоти; у цьому особлива цінність цієї серії тестів. Виявилося, що мікробіом кожного тонкого близнюка був набагато біорізноманітнішим, ніж у близнюків із ожирінням. Ця характеристика не може бути вродженою в кожному випадку, оскільки випробовувані є близнюками.
Для того, щоб надати подальші докази впливу мікробіома на зріст його носія, дослідники перенесли кишкову флору відповідних надлишкових та худих близнюків до інших гнотобіотенів. Тут теж результат був ясним: миша, яка отримала мікробіом ожиріння, набирає більше ваги за тієї ж дієти, ніж той, хто отримував мікробіом худорлявої людини.
Важливо розуміти це усвідомлення у повному обсязі. У звичайному житті не можна точно сказати, чи ожиріння змінює мікробіом, чи порушена кишкова флора призводить до ожиріння. Можливо, і те, і інше є правдою і утворюють замкнене коло. Але щойно описаний експеримент чітко показує, що в цьому випадку лише змінений мікробіом призводить до зміни метаболізму (= всмоктування поживних речовин в організм) за інших ідентичних умов життя. Цей висновок показує, наскільки важливим є біорізноманіття наших кишкових бактерій.
Навіть у людей з ожирінням вже було показано, як їх мікробіом змінюється зі зміною раціону. Ці результати дозволяють припустити, що не лише ожиріння, а й супутні захворювання можуть бути результатом взаємодії мікробної спільноти. Пошук можливого причин збудника хвороби є важливим кроком для того, щоб згодом виявити можливість лікування.
Товсті миші втрачають вагу трохи легше, ніж люди. Вони просто утворюють спільну квартиру з стрункими мишами. Миші мають звичку їсти послід своїх побратимів. В результаті вони також включають кишкові бактерії своїх тонких друзів. Через збільшене біорізноманіття, пухкі миші за короткий час пристосувалися до струнких.
З людьми трохи складніше. Ми (сподіваємось) не хочемо прийняти цю особливу харчову звичку гризунів. Однак, як уже було описано, мікробіом також змінюється внаслідок зміни дієти. Якщо ми їмо продукти, що покращують умови життя таких корисних бактерій, як Firmicutes, ці бактерії відповідно розмножуються. Потім вони витісняють такі несприятливі бактерії, як бактероїди. До цього часу вважалося, що люди повинні харчуватися здоровою і низькокалорійною дієтою, щоб вживати менше калорій. Але в цьому ланцюжку відсутня найголовніша ланка - мікробіом. Насправді, рішення полягає в харчуванні, сприятливому для мікробіомів. Таким чином, ми підтримуємо мікробіом, який витягує з їжі менше калорій, але більше цінних поживних речовин.