Статья на конкурс «био/мол/текст»: Каждый из нас хоть раз в жизни мечтал похудеть без изнурительных физических нагрузок и соблюдения строгой диеты. «Невозможно!» — скажете вы? «Нет ничего невозможного», — ответит наука.
Ведь у каждой девушки есть стройная подруга, которая, не соблюдая принципы правильного питания, остается худой. «Хороший метаболизм», — мило улыбаясь, отвечает она. «Хорошая микрофлора в кишечнике», — скажу я.
Эта статья расскажет вам о взаимосвязи между кишечной микрофлорой и объемом талии. Интересно? Тогда читайте дальше!
- Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2016.
- Генеральным спонсором конкурса, согласно нашему краудфандингу, стал предприниматель Константин Синюшин, за что ему огромный человеческий респект!
- Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма «Атлас».
- Спонсор публикации этой статьи — Сергей Коваленко.
Проблема ожирения остро стоит в 21 веке — эпохе гиподинамии и фастфуда. За последние четыре года количество людей с ожирением выросло с 11,5 процентов (565 миллионов человек) до 13 процентов (670 миллионов) и продолжает стремительно расти.
Если в дальнейшем тенденция не изменится, то к 2025 году от ожирения будут страдать уже около 17 процентов населения планеты.
Также стоит отметить, что ожирение — это системное заболевание, которое ведет к сердечно-сосудистым патологиям и серьезным метаболическим нарушениям
Виктор Шафранский(заместитель министра здравоохранения Украины)
Проблема ожирения касается всего мира, что наглядно показывает карта на рисунке 1. Разумеется, мы не можем оставаться равнодушными к ней. Так давайте разберемся, в чем причина этого заболевания, и можно ли побороть ожирение?
Рисунок 1. Степень риска ожирения в странах мира в 2013 г.
Микробиота кишечника — это микроорганизмы, которые живут в желудочно-кишечном тракте в симбиозе с человеком.
Они делятся на полезных (которые помогают нашему организму, выполняя ряд жизненно важных функций), условно патогенных (которые в норме находятся в кишечнике в небольшом количестве, но при снижении иммунитета и увеличении их популяции могут приводить к ряду заболеваний) и патогенных (которые приносят вред здоровью человека). Нормофлора, или полезная микрофлора (бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, фузобактерии, кишечная палочка, энтерококки, стафилококки) обеспечивает ряд важных функций:
- Защитная функция выполняется за счет формирования защитного барьера слизистой оболочки кишечника. Нормофлора (облигатная микрофлора) подавляет или уменьшает прилипание патогенных агентов путем конкурентного исключения. Например, лактобактерии пристеночной (мукозной) микрофлоры занимают определенные рецепторы на поверхности эпителиальных клеток. Патогенные бактерии, которые могли привязаться к тем же рецепторам, устраняются из кишечника из-за того, что им просто некуда прикрепиться. Также облигатная микрофлора может более «агрессивно» бороться с чужаками: например, бифидобактерии за счет ферментации олиго- и полисахаридов продуцируют молочную кислоту и ацетат, которые подавляют рост патогенных бактерий, что повышает резистентность организма к кишечным инфекциям.
- Также микробиота выполняет иммуногенную функцию (за счет стимуляции иммунной системы, местного иммунитета, в том числе выработки иммуноглобулинов). Например, энтерококки могут активировать В-лимфоциты и повышать синтез IgA (который отвечает за местный иммунитет), а кишечная палочка вырабатывает колицин В, чем подавляет рост патогенной микрофлоры. Лактобактерии воздействуют на специфические скопления лимфоидной ткани, благодаря этому происходит стимуляция клеточного и гуморального иммунных ответов.
- Также эти микроорганизмы участвуют в обмене веществ, обеспечивая мембранное пищеварение, регулируя биотрансформацию желчных кислот путем уменьшения всасывания холестерина из пищеварительного тракта. А холестерин, как известно, является материалом для образования желчных кислот в печени. Вместе с тем они формируют иммунологическую толерантность к пищевым и микробным агентам. Нормальная микрофлора участвует в синтезе и всасывании витаминов группы В, фолиевой и никотиновой кислот, кальция, железа и витаминов D и K. Кроме того, благодаря ферментам микроорганизмов переваривается клетчатка (например, целлюлоза), которая без их помощи не усваивается. После анаэробного расщепления клетчатки образуется водород, двуокись углерода, метан и летучие жирные кислоты (большая часть которых всасывается в кровь и используется для энергетических целей). Исходя из этого, появляется еще одна важная функция — выработка и снабжение организма энергией или энергетическим субстратом (бутиратом).
Анализируя эти данные, мы понимаем, насколько важный вклад в наше здоровье вносит кишечная микробиота. Как говорил Георгий Ратнер: «Только подумать, какие умнейшие и сложнейшие процессы непрерывно ведет организм, чтобы сохранить нам здоровье, и как глупо и бездарно в жизни действуем мы сами».
Количественный и качественный состав зависит от многих факторов:
- возраст (у людей пожилого возраста снижается процент лактобактерий и бифидобактерий);
- общее состояние организма (наличие хронических заболеваний ЖКТ);
- прием лекарственных препаратов (антибиотиков);
- генетические особенности организма;
- питание.
Например, у приверженцев западной диеты (с высоким содержанием жиров) наблюдается уменьшение популяции Bacteroidetes и увеличение Firmicutes в составе кишечной микробиоты (КМ) [1].
Разумеется, тот факт, что регулярный прием жирной пищи приводит к ожирению, не является новым, но какую роль тут играет кишечная микрофлора? И что будет, если перенести часть кишечной микробиоты от мыши, страдающей ожирением, в организм стерильной (лишенной микрофлоры кишечника)? И могут ли определенные группы микроорганизмов приводить к ожирению? Давайте попробуем найти ответы на все эти вопросы.
Есть ли связь между ожирением и составом КМ?
Ванесса Ридаура и ее коллеги поставили очень интересный эксперимент [2], [3]. Они получили образцы микрофлоры кишечника у четырех пар человеческих близнецов (в которых один из каждой пары был худым, а другой страдал ожирением).
Эти образцы вводили выращенным в стерильных условиях мышам (в кишечнике этих грызунов не было микроорганизмов) и наблюдали за тем, как животные набирают массу (рис. 2). Кормили мышек кормом, богатым клетчаткой и с нормальным процентом жира.
Оказалось, что те мыши, которые получили микрофлору худых людей, спустя несколько недель сохраняли нормальный процент жира в теле, а те, которым досталась кишечная микрофлора толстяков, начинали набирать вес (хоть и питались нежирной пищей). Когда мышей обеих групп после заражения помещали в одну клетку, и они начинали обмениваться микрофлорой (мыши иногда поедают фекалии), то микробиота худых «побеждала» микробиоту толстяков: обе группы мышей оставались худыми.
Рисунок 2. Обычная мышь и мышь страдающая ожирением.
Похожий эксперимент проводили исследователи из Медицинской школы Мичиганского университета [4]. Поначалу биологи вырастили поколение стерильных мышек (без кишечной микрофлоры). После этого заселили их кишечник человеческими бактериями (материал взяли из фекалий здорового человека с нормальной массой тела).
Далее лабораторных грызунов разделили на две группы. Первую кормили едой с большим содержанием клетчатки, вторую — жирной и калорийной пищей, которая практически лишена клетчатки. Изначально в обеих группах показатели кала почти не отличались, но позднее были обнаружены существенные изменения.
У мышей, которые употребляли мало клетчатки, обнаруживались типичные для ожирения изменениям КМ: снижение содержания в просвете толстой кишки Bacteroidetes и увеличение численности Firmicutes. Примечательно, что животные с подобными изменениями КМ были способны усваивать больше жиров из кишечника.
Увеличение численности бактерий типа Firmicutes в кишечнике мышей при кормлении жиром находили на протяжении нескольких месяцев. Вернуть потерянную микрофлору помог только метод трансплантации фекалий. В этом случае по прошествии десяти дней после процедуры состав и разнообразие бактерий кишечника грызунов из разных групп уже нельзя было отличить.
По мнению ученых, снижение разнообразия КМ является одной из причин ожирения, и прием жирной пищи бедной клетчаткой способствует этому [1], [5].
Подобное влияние на КМ пищи с высоким содержанием жиров найдено также у человека. Увеличение потребления калорий с 2400 до 3400 ккал/сут., как у людей с ожирением, так и без него, приводили к быстрым изменениям КМ: в фекалиях наблюдалось 20-процентное увеличение количества Firmicutes и соответствующее уменьшение Bacteroidetes [6].
Исходя из результатов этих экспериментов мы можем предположить, что в организме все же есть популяция бактерий, отвечающая за ожирение, и популяция, отвечающая за снижение массы тела. И прием жирной с пониженным содержанием клетчатки пищи способствует изменениям КМ в сторону увеличения популяции бактерий, способствующих избыточному весу [7].
Разумеется, мы не можем сказать, что дисбиоз является единственной причиной ожирения, так как это полиэтиологический процесс.
Тем не менее он вместе с другими предрасполагающими генетическими, экологическими и социальными факторами может привести к метаболическим нарушениям в организме.
Ожирение возникает тогда, когда поступление и образование энергии превышает ее потребность, а остаток неиспользованных ресурсов депонируется в жировой ткани.
Что же является одним из основных источников энергии в организме? Разумеется, это глюкоза. Результаты эксперимента [8] выявили, что у мышей с повышенным уровнем глюкозы в крови (страдающих сахарным диабетом) состав кишечной микрофлоры аналогичен составу КМ мышей с ожирением. Значит, эти процессы тесно связаны между собой [9].
Разумеется, не все люди, имеющие лишний вес, болеют сахарным диабетом, но 80% людей с сахарным диабетом имеют ожирение и чаще по абдоминальному типу, при котором жировые отложения, в основном, формируются в области живота. В народе этот тип фигуры называют «яблоком» (рис. 3).
Рисунок 3. Тип фигуры «яблоко» (скопление жировой клетчатки больше в районе живота).
Рисунок 4. Бифидобактерии Bifidobacterium longum под электронным микроскопом. Их длина — около 5 микрометров.
Давайте попробуем разобрать механизм, при котором глюкоза способствует ожирению. Глюкоза, попадая в кровь, повышает выработку инсулина (гормона-регулятора уровня глюкозы в крови).
Инсулин в свою очередь стимулирует синтез жиров и их отложение (за счет увеличения активности ферментов липогенеза, и в первую очередь АТФ-зависимого цитратрасщепляющего фермента) и тормозит их распад [5].
При этом если человек ведет «сидячий» образ жизни, синтезированные липиды откладываются в адипоцитах (так как энергия, поступающая извне, не используется и вынуждена откладываться в виде жировой ткани про запас).
Но эти процессы происходят постоянно и в здоровом организме. Значит, для того чтобы липогенез вышел за пределы нормы, нужно либо много глюкозы, либо мало инсулина, либо нарушение взаимодействия инсулина и глюкозы.
Так как мышей из эксперимента, описанного выше, кормили кормами с высоким процентом жиров, а не углеводов, значит дело не в чрезмерном поступлении глюкозы в организм. Инсулин вырабатывается β-клетками поджелудочной железы, а у мышей из предыдущих экспериментов функция железы нарушена не была.
Это свидетельствало о том, что проблема не в дефиците инсулина. Хотя в 2015 году ученые выдвинули теорию о прямой связи бифидобактерий (рис. 4) с синтезом глюкагоноподобного пептида-1 [8], [10]. Глюкагоноподобный пептид-1 — это инкретин, то есть вырабатывается в кишечнике в ответ на пероральный прием пищи.
Он оказывает влияние на различные органы и системы, в том числе усиливает секрецию инсулина. Пептид вырабатывается L-клетками, которые располагаются в слизистой оболочке подвздошной и толстой кишок, а бифидобактерии могут стимулировать его синтез.
Соответственно, если в кишечнике уменьшается количество бифидобактерий, то уменьшается количество этого пептида, а следовательно, и уровень инсулина. Но эта теория еще требует детального изучения, поэтому назвать ее основной причиной повышения сахара в организме мы пока не можем. Значит, остается вариант с нарушением усвоения глюкозы.
Сахарный диабет 2-го типа (СД II или инсулинонезависимый диабет) — это метаболическое заболевание, которое проявляется нарушением обмена углеводов.
В результате патологических изменений — приобретения инсулинорезистентности, то есть невосприимчивости клеток организма к этому гормону, — развивается гипергликемия (увеличение концентрации глюкозы в крови).
Простыми словами, в организме — нормальный уровень инсулина и повышенный уровень глюкозы, которая по каким-то причинам не может попасть в клетки. Давайте рассмотрим механизм образования инсулинорезистентности.
Мы видим на рисунке 5 рецептор инсулина, который состоит из двух субъединиц:
- α — реагирует с инсулином вне клетки;
- β — субъединица, которая уже связана со вторичными мессенджерами, субстратами инсулинового рецептора 1-го и 2-го типов.
Рецептор инсулина представляет собой тирозинкиназу [12]. Посредством аутофосфорилирования активируются различные пути, в частности, путь PI3K (фосфоинозитид-3-киназы), за счет которого и происходит транспорт глюкозы внутрь клетки, так как приходит в свое активное рабочее состояние транспортер глюкозы GLUT4. Так глюкоза попадает в клетку в норме.
Рисунок 5. Схема активации рецептора инсулина
Как победить ожирение: значение пробиотиков – Medaboutme.ru
Ожирение можно победить, если заручиться помощью «хороших» бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт. Они играют ключевую роль, поддерживая похудение и укрепляя здоровье человека.
Секрет эффективного и устойчивого похудения
Снижение веса требуется не только 600 миллионам взрослых, населяющим нашу планету, у которых диагностировано ожирение, но и еще почти 2 миллиардам мужчин и женщин, имеющим индекс массы тела более 25. Большинство из них уэе предпринимали попытки сбросить лишние килограммы. В ход шли диеты, физические упражнения, пищевые добавки, обертывания морскими водорослями, гипнотерапия и т. п. Но позитивные результаты (если таковые имелись) в большинстве случаев носили временный характер.
Все потому, что в решение проблемы вкралась ошибка. Устойчивое снижение веса не достигается только лишь ограничением рациона и физическими упражнениями. Ключом к последовательному похудению и сохранению нормальной массы тела в перспективе является благополучие микробиома человека — совокупности бактерий, которые живут в кишечнике людей.
Желудочно-кишечный тракт каждого человека населяют триллионы «хороших» и «плохих» бактерий, считая его своим домом.
Это может показаться странным (и довольно неприятным), но таких «жильцов» в человеческом организме бывает в 10 раз больше, чем собственных клеток.
Хорошая новость заключается в том, что между организмом человека и его микробиомом установлены симбиотические отношения. Люди предлагают дом и питание микробам, а они взамен охраняют здоровье людей, обеспечивают огромное число жизненно важных функций.
Дружественная микрофлора кишечника:
- составляет большую часть иммунной системы;
- регулирует нервную систему;
- помогает пищеварению, производя витамины и ферменты;
- защищает от вредных патогенов;
- улучшает когнитивные функции;
- играет главную роль в метаболических процессах.
Многие исследования показывают, что «хорошие» бактерии или пробиотики оказывают огромное влияние на индекс массы тела (ИМТ) человека.
Например, в 2014 году, в Канаде провели исследование, которое показало, что женщины, принимавшие ежедневную дозу лактобактерий в течение 24 недель, добились значительного снижения массы тела, по сравнению с группой плацебо.
В ходе мета-анализа, проведенного в 2015 году китайскими учеными, были проанализированы результаты 25 исследований, в которых приняли участие, в общей сложности, 1931 добровольцев старше 18 лет.
Исследователи пришли к выводу, что снижение веса регистрируется как у тех, кто принимал пробиотические пищевые добавки, так и у тех, кто регулярно употреблял пробиотические продукты в течение восьми недель или более.
Ученые до сих пор продолжают изучать связи между микробиомом и ожирением.
Но уже известно, что состав кишечной микрофлоры пациентов, у которых диагностированы ожирение или избыточный вес, отличен от состава микробиома худых людей.
В частности, те, кто нуждаются в похудении, имеют больше бактерий типа фирмикуты (Firmicutes), в то время как худые люди имеют больше бактериодитов (Bacteroidetes) в составе кишечной микрофлоры.
Представители семей Firmicutes и Bacteroidetes составляют около 90% от всех бактерий, обитающих в кишечнике, поэтому изменение их соотношения может оказать большое влияние на здоровье человека.
Бактерии Firmicutes, из-за их участия в производстве короткоцепочечных жирных кислот, увеличивают количество калорий в ежедневном рационе людей, что может быть одной из причин их ассоциации с избыточным весом и ожирением.
Пробиотики положительно влияют на состав микробиома, поддерживая бактериальный баланс и способствуя снижению веса. Остановимся на 4 главных свойствах пробиотиков, которые активизируют похудение.
- Оптимальное усвоение питательных веществ
Одна из главных ролей кишечных бактерий состоит в том, что они помогают переваривать пищу, «разбивая» продукты на молекулы. Они вырабатывают витамины, ферменты, жирные кислоты с короткой цепью — все то, что способствует процессу пищеварения, обмену веществ.
Независимо от того, насколько здоровым является питание, если человек не может усваивать питательные вещества из пищи, он всегда будет чувствовать себя голодным. Исследования американских ученых в 2016 году показали, что нарушение баланса кишечных бактерий вызывает чувство голода, из-за неэффективного поглощения питательных веществ.
Кишечные бактерии помогают контролировать чувство насыщения, регулируя гормоны, которые посылают сигналы в мозг, усмиряя аппетит. «Хорошие бактерии» влияют на лептин, гормон, вырабатываемый жировыми клетками, отвечающий за чувство сытости.
При ожирении, по неизвестным пока науке причинам, наблюдается перепроизводство лептина. «Система» производит слишком много данного гормона, но «сигнализация» о насыщении не срабатывает, то есть, имеется так называемая резистентность (устойчивость) к лептину.
Итак, даже если в организме наблюдается высокий уровень лептина, мозг не получает сигнал о насыщении. Он считает, что человек голодает, и продолжает стимулировать аппетит. Исследование ученых из Бельгии в 2011 году продемонстрировало, что пробиотики могут улучшить чувствительность к лептину. Благодаря им, мозг исправно получает сигналы о том, что пора прекратить поглощать пищу.
Воспаление является предшественником метаболического синдрома. Оно возглавляет группу факторов риска в числе которых:
- высокое артериальное давление;
- высокий уровень сахара в крови;
- скопление жира в брюшной полости;
- повышение уровня «плохого» холестерина.
Все они приводят к развитию ожирения, сахарного диабета 2 типа и прочих системных патологий.
Если равновесие микрофлоры нарушено, кишечный барьер становится проницаемым для токсических веществ. Они могут беспрепятственно проникать в кровеносную систему, вызывая аллергические и иммунные реакции, которые приводят к системному воспалению и провоцируют увеличение веса. Пробиотики помогают усилить защитные свойства микробиома, предотвращая интервенцию нежелательных веществ.
Полезные бактерии укрепляют кишечный барьер и регулируют иммунную систему, ведь 80% иммунных клеток сосредоточено в кишечнике.
- Контроль уровня глюкозы в крови
Уровень сахара в крови человека может оказывать существенное влияние на вес. Он также важен для здоровья, как баланс других веществ.
Если уровень глюкозы в крови слишком высок, организм накапливает дополнительную глюкозу в виде жира.
Инсулин, выделяемый поджелудочной железой в ответ на высокий уровень сахара в крови, сигнализирует телу, что необходимо остановить сжигание жира и заняться переработкой глюкозы.
Если уровень глюкозы в крови слишком низок, человек испытывает тягу к продуктам с высоким содержанием сахара, чтобы обеспечить быстрый прилив энергии. Новый «вброс» глюкозы в кровь порождает порочный круг, итогом которого является накопление жира, ожирение.
К счастью, исследования показывают, что пробиотики поддерживают здоровый уровень сахара в крови, за счет повышения чувствительности к инсулину и увеличения секреции инсулина. Так в 2016 году ученые из Ирана экспериментальным путем выяснили, что потребление пробиотических продуктов способствует снижению уровня глюкозы (натощак) у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа.
Кто защитит вас от ожирения? Бактерии! Где их взять?!
Helicobacter pylori – это бактерия, которая является одной из основных причин развития язвы желудка. Однако недавнее исследование показало, что избавление от этого микроорганизма может привести к набору веса и даже ожирению.
Примерно 35% американцев ведут ежедневную борьбу с ожирением. О причинах своего состояния они слышали уже тысячу раз – это и неправильное питание, и малоподвижный образ жизни и даже плохая наследственность. Но в последние несколько лет ученые обнаружили еще одну возможную причину излишнего веса – это миллиарды микроорганизмов, населяющих пищеварительный тракт каждого человека.
Многие тысячи лет эти бактерии помогали нам переваривать растительные волокна взамен на возможность жить в нашем кишечнике. Но у них есть функции и помимо пищеварения.
К примеру, недавно стало известно, что они влияют на регуляцию уровня глюкозы в крови, на образование жиров, а также на чувство голода и насыщения.
Однако неправильная комбинация таких микроорганизмов может стать причиной развития ожирения и сахарного диабета.
Одним из доказательств влияния бактерий на массу тела являются результаты эксперимента доктора Мартина Блейзера из Университета Нью-Йорка.
Он показал, что если мышам давать низкие дозы антибиотиков, то количество жира в их теле становится на 15% выше по сравнению с мышами, которые не получали лекарств.
Объяснить это очень просто: антибиотики уничтожают часть бактерий, которые участвуют в поддержании нормальной массы тела.
Около 50% всего населения являются носителями бактерии Helicobacter pylori, которая обитает в желудке человека. Однако только у 20% инфицированных людей возникают какие-либо симптомы.
Недавно были получены данные о том, что пациенты, которым проводилось лечение в связи с наличием Helicobacter pylori, набирали значительный излишний вес по сравнению с теми, кто не принимал препараты. «По нашим данным количество людей с лишним весом и ожирением оказалось связано с распространенностью Helicobacter pylori», – рассказывает профессор Джеральд Холтманн.
«Активное лечение, которое приводит к уничтожению этих бактерий, стало очень распространено в последние десятилетия. Это может быть одной из причин «эпидемии ожирения», которая охватила многие западные страны».
Возможно уже совсем скоро ученые смогут понять, как именно можно поддерживать идеальный состав микрофлоры кишечника; вероятно это станет огромным прорывом в лечении ожирения.
Ну а пока ученые разбираются, вы можете худеть с помощью Диеты Елены Малышевой, которая создана специально для вас! Уже готовая правильная еда будет доставлена вам в любое место и время. Вам останется только есть и худеть!
Другие секреты похудения раскрываются на страницах нашего специального проекта «Сбрось лишнее».
Помогут ли пробиотики избежать ожирения?
Начиная с 1980 по 2008 год по всему миру число страдающих от ожирения возросло более чем в два раза. Только в США 35% взрослых людей страдают от него и различных осложнений, связанных с ожирением.
Ученые Университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннесси, заявляют о создании пробиотика, способного предотвратить ожирение.
Во время испытаний на мышах, исследовательская группа (в которую входил исследователь Шон Дэвис, являющийся доктором философии, ассистент-профессором фармакологии в университете Вандербильта) тестировала бактерию, которая может создавать «терапевтическое соединение» в кишечнике. Оно, в свою очередь, предотвращает набор веса, инсулиновую резистентность и другие осложнения, которые вызваны употреблением пищи с большим содержанием жира.
Исследования были сразу же опубликованы в Journal of Clinical Investigation.
Последние исследования выявили, что природные бактерии играют важную роль в развитии ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. В 2012 в Medical News Today было опубликовано исследование, в котором предполагалось, что в толстой кишке находится бактерия, которая может привести к замедлению функции сжигания бурого жира. А это способствует развитию ожирения.
«Разнообразные типы бактерий, находящихся в кишечнике, могут влиять на риск появления и развития хронических заболеваний», — говорит Дэвис. «Мы задались вопросом: можем ли мы влиять на микрофлору кишечника, таким образом, чтобы способствовать оздоровлению».
Для начала своих исследований команда выбрала безопасный штамм кишечной палочки — Escherichia coli Nissle 1917. Ученые объясняют, что эта бактерия была открыта более 100 лет назад и сегодня используется в качестве пробиотика для лечения диареи.
Затем исследователи модифицировали штамм таким образом, что он производит соединение N-ацил-фосфатидилэтаноламина (NAPE) – липид, который обычно производится в тонком кишечнике, во время приема пищи. NAPE затем быстро преобразуется в N-ацилэтаноламид (NAE) – соединение, которое поможет снизить аппетит и, соответственно, ожирение.
Исследователи хотели посмотреть, сможет ли NAPE снизить аппетит и уменьшить набор веса у мышей, которых кормили только высококалорийной пищей в течение 8 недель.
Некоторым мышам модифицированные бактерии добавляли в питьевую воду в течение всего исследования, в то время как другие получали контроль-бактерию.
Модифицированные бактерии активны в кишечнике в течение 6 недель
Более того, ученые обнаружили, что результаты сохранялись еще в течение четырех недель после того, как была прекращена добавка модифицированных бактерий в питьевую воду.
Даже спустя 12 недель у этих мышей масса тела и жировые отложения были значительно меньше, чем у мышей, которые получали контроль бактерии в течение восьми недель. Ученые отмечают, что активные бактерии, после удаления их из питьевой воды, еще на протяжении шести недель находились в кишечнике мышей.
Хотя эти результаты являются многообещающими, Дэвис говорит, что целью команды является разработка более устойчивого результата при условии введения только одной дозы модифицированных бактерий.
Он добавляет: «Шесть недель это все же довольно долгий срок, к тому же животные не страдали от ожирения еще 12 недель. Это доказывает нашу концепцию. Очевидно, что мы можем добиться того, чтобы бактерия дольше оставалась в кишечнике и имела более устойчивый эффект».
Дэвис рассказал Medical News Today, что эти исследования не обещают найти лекарство от ожирения. Дело в том, что как только бактерия пропадет из кишечника, ожирение может вернуться. Но он заявляет, что у этого исследования есть хороший потенциал:
«То, что мыши питались только высококалорийной пищей, еще не означает, что так же будет и с человеком. Придется сменить диету на что-нибудь с большим содержанием овощей и меньше нездоровой пищи. Но, тем не менее, для тех, кто сменит свой рацион и увеличит физическую нагрузку – модифицированная бактерия будет отличным подспорьем.
Многие люди делают все возможное, чтобы изменить свой образ жизни. Но этого все равно не достаточно, чтобы уменьшить вес и сохранить его на здоровом уровне. В этом случае бактерия должна помочь».
Дэвис признает, что сложно предположить будут ли измененные бактерии иметь тот же результат и у людей. «Но, по сути» — добавляет он, «мы предотвратили большую часть негативных последствий ожирения у мышей, хотя при этом они ели только высококалорийную пищу».
«Мы надеемся, протестировать ее на людях. Но нам необходимо иметь разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), чтобы провести клинические испытания. И мы знаем, что нам нужно будет создать дополнительные меры безопасности до утверждения таких испытаний» – сказал он.
«Как бы ни интересны были наши результаты, мы должны абсолютно быть уверены, что сможем контролировать эти бактерии, и убедится, что они не причинят вред».
Вопреки озабоченности по поводу увеличения числа страдающих от ожирения, Medical News Today недавно сообщили об исследовании, согласно которому избыточный вес может принести некоторую пользу нашему здоровью.
Ожирение и микрофлора кишечника
Владимир Трофимович Ивашкин, академик РАМН, доктор медицинских наук:
– А мы с Оксаной Михайловной остаемся, и я начну ее критиковать после того, как она расскажет нам о связи ожирения и микрофлоры кишечника. Это новое очень интересное направление.
В последних исследованиях выделено несколько факторов риска, которые продуцируются микрофлорой кишки. Это фактор риска развития сахарного диабета второго типа, это фактор риска развития ишемической болезни сердца.
И сейчас внимание кардиологов, по всей вероятности, начинает переключаться из пространства коронарных сосудов в пространство тонкой и толстой кишки.
Оксана Михайловна Драпкина, профессор, доктор медицинских наук:
– Уважаемый Владимир Трофимович, уважаемые коллеги, мы продолжаем нашу работу. И действительно, как сказал Владимир Трофимович, кишечная микрофлора и ожирение, это та область, которая, наверное, нам преподнесет еще много сюрпризов.
Мы говорим об ожирении, и я привожу основное определение ожирения. Их на самом деле довольно-таки много.
Ожирение – это многофакторное заболевание, которое развивается в результате переедания или чрезмерного употребления жирной пищи в сочетании с низкой физической активностью.
Но мы берем, конечно, элементарное ожирение, оставляя за рамками нашей дискуссии ожирение эндокринное, которое сопутствует развитию некоторых эндокринных синдромов и заболеваний.
Мы можем сказать, что ожирение – это дисбаланс между потреблением и расходом энергии. Этот дисбаланс зарождался давно – тогда, когда homo sapiens (человек разумный) начинал свою деятельность, чтобы обеспечить себя и своих близких энергией, питанием.
Но он уже тогда, как и сейчас, был существом с высокой потребностью в энергии. У нас с вами нет собственных запасов, как, например, у медведей, которые засыпают и их греет бурый жир в течение зимнего периода (бурый жир у нас в очень небольшой прослойке присутствует в определенных областях).
Это все обуславливает наш определенный сберегающий фенотип, эгоистичность этого фенотипа. В то время периоды голода чередовались с периодами изобилия, когда была удачная охота и была пища.
Как раз периоды голода и сберегающий фенотип стали предтечами к той самой инсулинорезистентности, про которую мы сейчас говорим, когда расход энергии находился под влиянием именно потребления энергии, то есть это была производная функция.
Что сейчас? Осталось то же самое. Осталась высокая потребность в энергии и отсутствие собственных запасов, остался наш сберегающий фенотип, но пища стала доступной практически всегда. Как только мы чувствуем голод, мы сразу можем пополнить свои запасы.
Кроме того, сам вид этой пищи, как ее нам преподносят в ресторанах, конечно, приводит к стимуляции аппетита. Все это приводит к поддержанию постоянно высокой концентрации нутриентов в крови.
И это, в конечном счете, опосредуется в запас липидов, ожирение, стеатоз и тот каскад, про который мы тоже часто говорили.
Но остается вопрос: почему же при одной и той же приблизительно диете питания, при одних и тех же физических нагрузках кто-то, сев на диету, достаточно хорошо теряет килограммы, а кто-то нет? И почему при одном и том же, я еще раз повторюсь, режиме питания некоторые люди обладают повышенным индексом массы тела, а другие нет? Возможно, с определенной долей допущения мы можем найти ответ на этот вопрос, заглянув в кишку или проанализировав микрофлору. Оказывается, что у нас есть еще один орган – кишечной микробиом, и весит он где-то 3 кг, что составляет приблизительно 5% от общей массы тела, если взять человека массой 60 кг. Это отдельный орган, ответственный за очень многие процессы, в том числе и метаболические процессы в организме. В принципе, если взять, например, 1 г слепой кишки, то там 2 миллиарда бактерий. Как они себя ведут, является предметом интереса сейчас очень многих ученых.
Есть археи, есть простейшие, есть бактерии. Так как удельный вес бактерий превосходит другие виды, то на них в основном я и хотела бы обратить внимание. Можно условно их подразделить на две большие группы, это протеолитические бактерии и сахаролитические бактерии.
И мы видим, что некоторые эффекты свойственны и протеолитическим бактериям, и сахаролитическим бактериям. Для себя я ставлю знак плюс перед сахаролитическими бактериями, потому что они наши основные друзья в лечении, например, ожирения (сегодня я говорю больше об этом).
А протеолитические бактерии ответственны за гнилостные процессы, за образование аммиака (немножко на этом тоже сегодня остановимся), ароматических аминов, эндогенных канцерогенов, собственно говоря, это условно патогенная флора, которая иногда при определенных условиях способна вызывать диарею.
Очень важна в каскаде реакций, которые мы сегодня будем разбирать, функция короткоцепочечных жирных кислот. Короткоцепочечные жирные кислоты ежедневно обеспечивают до 20% энергетических потребностей организма.
Их очень много, но здесь представлены функции некоторых из них: масляной, пропионовой, молочной, уксусной.
Мы видим, что они влияют на эпителиальные клетки и регуляцию их созревания, влияют на среду кишки (кислая среда, в частности, создается молочной, уксусной и пропионовой кислотой), обеспечивают некое антимикробное действие, участвуют в обмене ионов и липидов, а также влияют на моторику толстой кишки.
В состав кишечной микрофлоры различен у худых и у тучных людей. Об этом сейчас достаточно упорно свидетельствуют данные. Начиналось все, конечно, с экспериментальных моделей. Но сейчас есть данные и на добровольцах, и на пациентах, в частности на пациентах с сахарным диабетом и без сахарного диабета, что состав кишечной микрофлоры у них разный.
Я постараюсь привести данные, которые были доступны мне в медицинской литературе. Увеличивается количество Firmicutes у пациентов с ожирением и с сахарным диабетом, снижается количество бифидобактерий и количество бактероидов.
Это одно из исследований, опубликованное довольно-таки давно – в 2004 году. Мы видим тут тучных мышей и диких мышей. Так вот, колонизация бактерий из кишки тучных мышей диким мышам приводила к тому, что они стремительно набирали вес.
Причем этот стремительный набор веса представлял из себя увеличение массы жировой ткани за 2 недели на 60%. При этом до колонизации и после колонизации не было изменений в питании этих диких худых мышей, не было изменений в их уровне инсулинорезистентности.
Таким образом, тогда был сделан предварительный вывод на экспериментальной модели, что кишечная микрофлора влияет на гены, регулирующие расход и запас энергии.
Что же происходит у людей, или тучных людей, в эпоху, когда ожирение и сахарный диабет, скажем так, гордо шагает по планете и завоевывает одну страну за другой? Здесь, конечно, пока лидер США. Было проведено такое исследование – MetaHIT project, в котором участвовали 124 добровольца.
Этот проект дал нам очень важную информацию. Оказалось, что у тучных лиц была зарегистрирована потеря шести видов бактерий, и им дали название «Low gene».
И когда проанализировали пациентов low gene, какие они имеют метаболические изменения, то оказалось, что low gene является базисом для инициации инсулинорезистентности и дислипидемии.
На следующем слайде представлены эти данные. Вот метаболические нарушения у этих пациентов, которые связаны с потерей представителей нормальной микрофлоры. Если мы посмотрим на красные столбики, а красные столбики, это те изменения уровня глюкозы, инсулина, HOMA-теста и т.д.
у пациентов с низким содержанием генов кишечной микрофлоры, то мы увидим тот клинический портрет пациента с метаболическим синдромом, с которым мы очень хорошо знакомы. Обратите внимание, статистически значимо у этих пациентов повышен уровень инсулина, статистически значимо у них повышен уровень HOMA-теста, у них статистически ниже липопротеиды высокой плотности и выше триглицериды.
Как раз эти показатели входят в основные понятия тучного гипертоника (не просто тучного человека, но и тучного гипертоника).
Если мы перейдем от генетического уровня к органному, рассмотрим механизмы, которые, возможно, опосредуют те метаболические изменения, которые были доказаны в MetaHIT project, то оказывается, что именно эндотоксемия и хроническое системное воспаление поддерживают тот плацдарм неблагоприятных реакций, которые свойственны тучному человеку.
Загрузка...
