Микробиота и ожирение: бактерии усугубляют эффект питания с высоким содержанием жиров

Во всем мире наблюдается значительный рост числа пациентов с ожирением, в комбинации с другими метаболическими нарушениями, в том числе с сахарным диабетом 2 типа. Для многих пациентов невозможно решить проблему только изменением питания. На протяжении последних 10 лет и более проводились исследования, доказывающие роль кишечной микробиоты в развитии ожирения. Это позволяет объяснить, по крайней мере частично, индивидуальные различия в подверженности ожирению и влиянии диет.  

Однако, еще не все задействованные в развитии состояния механизмы определены. Поэтому ученые изучают состав и роль микроорганизмов кишечной микробиоты, которые способствуют ожирению. 

Бактерии микробиоты, которые “способствуют накоплению жира” 

Нам известно о том, что питание, богатое жирами, особенно высоко насыщенными жирами, повышает риск ожирения. При этом бактерии в кишечнике также продуцируют жирные кислоты. В какой степени и каким образом метаболизм бактерий может оказывать влияние на развитие данного состояния? Для того, чтобы ответить на интересующий вопрос, команда ученых из института RIKEN в Японии обратила внимание на бактерию Lachnospiraceae, содержащуюся в кишечнике, присутствие которой в ранее проведенных исследованиях было ассоциировано с ожирением и сахарным диабетом 2 типа у пациентов. Ученые установили, что один из видов данного возбудителя, Fusimonas intestini, в большом количестве присутствует в кишечнике у людей с высоким уровнем сахара в крови и имеющих ожирение, и у мышей в эксперименте.  

Для того, чтобы выяснить, может ли данная бактерия служить причиной развития ожирения, ученые сравнили группу мышей, кишечник которых был заселен Fusimonas intestini с группой, в которой эта бактерия отсутствовала, кормили животных обычной пищей или кормом с высоким содержанием жиров. Было установлено, что «жировая» диета в присутствии бактерии Fusimonas intestine, даже если их было немного, усиливала набор веса.  

Препятствие метаболических генов и утечка через кишечный барьер 

Ученые установили, что Fusimonas intestini продуцирует большое количество различных «длинноцепочечных» жировых кислот. Только под воздействием питания с высоким содержанием жиров, кишечная микробиота, колонизированная указанной бактерией, содержала в 2 раза больше элайдата, трансжирной кислоты (sidenote: Трансжирная кислота Трансжирные кислоты (ТЖК) не образуются в организме человека, но как правило, употребляются с пищей. Они поступают от жвачных животных (через мясные и молочные продукты) или имеют промышленное происхождение. Считается, что ТЖК, особенно промышленного происхождения, способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и диабета. 
Sarnyai F, Kereszturi É, Szirmai K, Mátyási J, Al-Hag JI, Csizmadia T, Lőw P, Szelényi P, Tamási V, Tibori K, Zámbó V, Tóth B, Csala M. Different Metabolism and Toxicity of TRANS Fatty Acids, Elaidate and Vaccenate Compared to Cis-Oleate in HepG2 Cells. Int J Mol Sci. 2022 Jun 30;23(13):7298. ) , которая, как известно, повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и резистентности к инсулину. Кроме этого, кишечная флора содержала больше насыщенных жирных кислот, таких как пальмитат, их роль в развитии указанных выше заболеваний также известна. Считается, что диета с высоким содержанием жиров изменяет экспрессию микробных генов, которые регулируют метаболизм жирных кислот, тем самым увеличивая выработку липидов. И это еще не все: метаболиты Fusimonas intestini, по-видимому, нарушают целостность кишечного барьера, делая его проницаемым и способным пропускать вредные молекулы.   Это приводит к явлению под названием эндотоксемия (sidenote: Эндотосемия Эндотоксемия -это состояние, характеризующееся накоплением эндотоксинов в крови. Эндотоксины – это компоненты клеточной стенки определенных бактерий. Они высвобождаются при гибели или размножении бактерий. Если барьерные функции желудочно-кишечного тракта нарушены, эндотоксины проникают в кровоток и вызывают воспаление.  
André P, Laugerette F, Féart C. Metabolic Endotoxemia: A Potential Underlying Mechanism of the Relationship between Dietary Fat Intake and Risk for Cognitive Impairments in Humans? Nutrients. 2019 Aug 13;11(8):1887. ) , которое, как известно, вызывает воспаление в организме и связано с развитием ожирения и диабета 2 типа.