Может ли микробиота кишечника замедлить снижение когнитивных функций?

Потеря памяти, трудности с пространственной ориентацией, тревожные расстройства... Старению часто сопутствует снижение психических и когнитивных функций.

Это неизбежно? Нет, благодаря кишечной микробиоте, которая может замедлить эти негативные процессы. Результаты одного доклинического исследования² показали важную роль, которую ось кишечник — головной мозг играет в процессах старения.

Авторы считают, что эти результаты могут лечь в основу терапевтических подходов, направленных на модулирование микробиоты кишечника, позволяющих улучшить когнитивные функции у пожилых людей и, следовательно, повысить качество их жизни. Это направление очень серьезно исследуется учеными, которые хотят найти средство, предотвращающее развитие возрастных нарушений памяти.

Средиземноморская диета: рецепт долгой жизни?

Старение сопровождается общим воспалением и ухудшением многих функций организма, что способствует развитию синдрома астении у пожилых людей. Играет ли роль диета? Очень вероятно.

Средиземноморская диета больше не позиционируется* как эталонная диета, которая способствует здоровью и благополучию. Следует сказать, что она подразумевает употребление определенных продуктов и различные кулинарные практики, которые особенно полезны для нашего организма, в том числе для здорового старения.

Согласно данным исследования с участием пожилых людей ³ , средиземноморская диета позволяет сохранить разнообразие микробиоты (признак хорошего здоровья) и увеличивает количество «хороших» бактерий. Эти бактерии связаны с улучшением работоспособности мозга (особенно памяти) и уменьшением воспаления и астении.

Другие полезные эффекты этой диеты включают увеличение скорости ходьбы и силы рук. Подложить вам салатика?

Мужской мочеиспускательный канал (уретра), т.е. канал в наружном половом органе мужчины, через который проходит моча и семенная жидкость, как и другие части тела, являются домом для целого микроскопического мира. Об этой микробиоте говорят только тогда, когда в нее вторгаются патогенные бактерии, вызывающее болезненное воспаление, например, «хлопок», вызванный гонококковой инфекцией. Плохо изученная, неясная (понято, что немногие мужчины сдают мазок добровольно…), микробиота мужского мочеиспускательного канала только раскрыла свои секреты, благодаря смелости 110 здоровых американцев, которые согласились сдать мазок на исследование. 

Возбудители женских инфекций, обнаруженные у некоторых мужчин 

Анализ образцов показал, что у большинства мужчин-участников исследования имеется относительно простое сообщество микроорганизмов, включая аэробные бактерии, которые практически колонизируют выходную часть уретры и головку полового члена. Их постоянное присутствие говорит о том, что они представляют собой своего рода ядро сообщества, обеспечивающее здоровье мочеиспускательного канала полового члена. При этом у некоторых мужчин имеется более сложный комплекс микроорганизмов, включая бактерии, которые нарушают бактериальную экосистему влагалища женщин и вызывают всевозможные нарушения (вагиноз и т.д.). 

Эти бактерии колонизируют уретру мужчин более глубоко, дальше от источника кислорода. Что более важно, только мужчины, которые сообщили о том, что практикуют вагинальный секс, являются носителями этих патогенных бактерий. Отсюда всего лишь короткий шаг до того, чтобы представить, что они вернули их после «близкого знакомства» с влагалищем… 

Является ли мужской мочеиспускательный канал резервуаром вредных бактерий для женщин? 

Основываясь на выводах исследователей, которые изучили сообщения о сексуальных контактах 110 участников, сексуальном поведении (вагинальные, оральные, анальные разновидности контакта и их комбинации) за последние 2 месяца, объяснили около 10% изменений в составе микробиоты уретры, из них 4.26% могут быть обусловлены только вагинальными контактами. Обладающие хорошим здоровьем мужчины могут в течение длительного времени подвергаться колонизации бактериями, которые они способны передавать последующим партнершам, причем эти женщины имеют высокий риск развития бактериального вагиноза. Это проблема общественного здравоохранения, которую команда ученых продолжает изучать, планируя обследовать супружеские пары, чтобы больше узнать о потенциальной передаче инфекции.  

В связи с ростом ожирения и ассоциированных с ним метаболических нарушений во всем мире, многим пациентам недостаточно изменений в рационе питания. Понимание воздействия других факторов окружающей среды имеет решающее значение для разработки альтернативных стратегий лечения. Многочисленные исследования указывают на наличие взаимосвязи между дисбиозом кишечника и ожирением, что могло бы, хотя бы частично, объяснить различия в восприимчивости к метаболическим заболеваниям у разных людей. Однако, молекулярные механизмы и причинно-следственная связь между бактериями кишечной микробиоты, особенно их метаболитами, и развитием ожирения до конца не изучены.  

Питание с высоким содержанием жиров и Fusimonas intestini: взаимодействие по типу синергии приводит к увеличению массы тела 

Общепризнано, что диета с высоким содержанием жиров, особенно насыщенных, повышает риск ожирения и сопутствующих метаболических заболеваний. Но мы не знаем, в какой степени определенные метаболиты (такие как длинноцепочечные жирные кислоты), продуцируемые бактериями кишечной микробиоты, влияют на патогенез указанных состояний. 

В предыдущих исследованиях японская команда ученых изучала семейство бактерий Lachnospiraceae в микробиоте кишечника у людей с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. Команда установила, что один из видов комменсальных бактерий семейства  

Fusimonas intestini широко представлен в микрофлоре кишечника при диабете 2 типа и ожирении как у мышей, так и у человека.  

Чтобы определить потенциальную взаимосвязь между бактерией и ожирением, исследователи провели сравнительное исследование у мышей, кишечник которых был колонизирован Escherichia coli и F. Intestine или только E. coli, кормление которых было обычным или содержало большое количество жиров.  

Выявлено, что значительное увеличение веса и ожирение у тех мышей, кишечник которых был колонизирован F. Intestine, даже в небольшом количестве, и которые получали богатую жирами пищу.  Кроме этого, у мышей этой группы отмечали высокий холестерин в плазме крови и экспрессию провоспалительного NF-α, липополисахарид-связывающие белки и гены, кодирующие лептин.  Исследователи отмечали накопление жировой ткани при колонизации гнобиотических мышей F. Intestine и 9 видами бактерий кишечника человека. Полученные результаты позволяют предположить, что поступление жира с пищей и присутствие F. Intestine действуют синергично и меняют метаболизм в организме хозяина.  

Измененный липидный метаболизм и непроницаемость кишечника  

Исследователи установили, что F. Intestine продуцирует большое количество различных длинноцепочечных жирных кислот. При диете с высоким содержанием жиров кишечная микробиота, колонизированная этими бактериями, содержала в 2 раза больше элайдата, трансжирной кислоты, которая, как известно, повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения и резистентности к инсулину.  

В ней также было больше насыщенных жирных кислот, таких как пальмитат, стеарат и маргарат. По мнению исследователей, диета с высоким содержанием жиров приводит к избыточной экспрессии микробных генов, участвующих в производстве липидов, в частности  

FadR (регулятор метаболизма жирных кислот), который регулирует метаболизм жирных кислот. Результаты их анализов крови и тканей показывают, что метаболиты F. Intestine разрушают кишечный барьер, приводя к эндотоксемии, которая способствует развитию ожирения.    

Несмотря на десятилетия исследований эндометриоза, возможности его лечения все еще ограничены для тех женщин, чье заболевание рецидивирует, несмотря на гормональную терапию или хирургическое лечение. Факторы, способствующие развитию заболевания, изучены плохо. Считается, что у 90% женщин происходит ретроградная менструация (в сторону брюшной полости), при этом у 10% из них ткань эндометрия не уничтожается иммунными клетками. Затем клетки эндометрия размножаются под влиянием воспалительных цитокинов и факторов роста, что приводит к образованию эктопических поражений. Кроме того, все больше исследований с участием пациентов указывают на роль кишечной микробиоты с точки зрения связи между дисбиозом кишечника и кишечными метаболитами и патофизиологией, а также прогрессированием эндометриоза. 

Микробиота кишечника: фактор, влияющий на прогрессирование эндометриоза  

Чтобы изучить роль микробиоты кишечника в прогрессировании эндометриоза, ученые разработали новую мышиную модель эндометриоза, в которой микробиоту кишечника истощали с помощью антибиотиков (sidenote: у этих мышей было меньше бактерий в микробиоте кишечника по сравнению с контрольными мышами. ) .Первый вывод: истощение микробиоты кишечника не оказывает вредного влияния на общую морфологию матки. Однако, рост очагов эндометриоза у мышей с истощенной микробиотой происходил медленнее, чем у мышей с эндометриозом и нормальной микробиотой кишечника. Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) от последних мышам с истощенной микробиотой приводила к возобновлению роста очагов эндометриоза, тогда как в другом эксперименте ТФМ от здоровых мышей (без эндометриоза и с нормальной микробиотой кишечника) не вызывала ускорение роста. Это подтверждает гипотезу, что микробиота кишечника необходима для роста очагов эндометриоза.  

Бактериальный метаболит способствует выживанию клеток эндометрия 

Другое открытие — микробиота матки не влияет на рост очагов. Исследователи также предполагают, что микробиота кишечника влияет на рост очагов эндометриоза посредством модуляции перитонеальных иммунных клеток. Наконец, удалось идентифицировать метаболическую сигнатуру кишечника, специфичную для эндометриоза. Один из метаболитов, хиновая кислота, способствует выживанию эпителиальных клеток эндометрия in vitro и росту очагов in vivo.  

Мы знаем, что кишечник и мозг находятся в постоянном диалоге. Исследования показывают, что «ось микробиота — кишечник — головной мозг» играет важную роль в возникновении тревоги, стресса, большого депрессивного расстройства и аутизма.  

Как обстоят дела с микробиотой у людей с социальной фобией? Можно ли сказать, что она играет роль в развитии заболевания, посредством общения с головным мозгом?  

До сих пор ответить на этот вопрос было затруднительно из-за недостатка данных. Однако, результаты исследования, проведенного группой ирландских ученых из Университетского колледжа Корка (UCC), предполагают, что это может быть правдой.  

В исследовании участвовал 31 человек с диагнозом социальной фобии, а также 18 контрольных участников, не страдающих этим заболеванием. Авторы изучали образцы стула участников на предмет различий в составе микробиоты. Что показали анализы?  

Источники (sidenote: Fehm L, Pelissolo A, et al. Size and burden of social phobia in Europe. Eur Neuropsychopharmacol. 2005;15:453–62.
Kessler RC, Petukhova M, et al. Twelvemonth and lifetime prevalence and lifetime morbid risk of anxiety and mood disorders in the United States. Int J Methods Psychiatr Res. 2012;21:169–84. )

Значительные различия в составе бактерий 

По сравнению с контрольной группой, в микробиоте людей с социальной фобией содержалось больше Anaeromassilibacillus. Несколько исследований показали, что этот бактериальный род связан с аутизмом и депрессией — расстройствами, патофизиология которых отчасти схожа с таковой при социальной фобии.  

Их микробиота также содержала больше представителей рода Gordonibacter, которые могут разрушать полифенолы, высвобождая метаболит уролитин, который, как показывают исследования, влияет на психическое здоровье. 

Группа социальной фобии также отличалась более низким содержанием Parasutterella excrementihominis. Как показали несколько исследований, эта бактерия менее распространена у людей с расстройствами аутистического спектра, высоким индексом массы тела (sidenote: Indice de masse corporelle Rapport du poids en kg sur le carré de la taille en m2 ) или потреблением сахара, что часто встречается у людей, страдающих фобиями, в том числе среди участников исследования.  

Другим заметным отличием было относительное преобладание метаболического пути деградации аспартата посредством определенного белка. Согласно данным авторов, этот белок похож на другой, участвующий в метаболизме триптофана, одной из сигнальных молекул, задействованных в функционировании оси кишечник — головной мозг. 

На пути к новым методам лечения и биомаркерам 

По мнению исследователей, результаты этого небольшого исследования очень важны и могут заложить основу для более масштабных исследований, чтобы подтвердить участие оси кишечник — головной мозг и конкретных бактерий в развитии социального тревожного расстройства. Конечная цель — выявить биомаркеры и разработать новые методы лечения социальной фобии, распространенного и нередко инвалидизирующего заболевания, лечение которого все еще не очень эффективно.  

АТОПИЧЕСКИЙ ДЕРМАТИТ: ВСЕ ВНИМАНИЕ НА МИКОБИОТУ КОЖИ

^{Schmid B, Künstner A, Fähnrich A et al. Dysbiosis of skin microbiota with increased fungal diversity is associated with severity of disease in atopic dermatitis. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2022 Jun 21.}

Атопический дерматит (АД) представляет собой сложное и многофакторное воспалительное заболевание кожи, в котором играют роль генетика, иммунная система и микроорганизмы. Например, в коже пациентов с АД часто повышается содержание Staphylococcus aureus. Что можно сказать о грибковых сообществах? Недавнее исследование проливает свет на эту малоизученную область. Были изучены мазки с 4 участков кожи (локтевая складка, задняя поверхность шеи, надпереносье и макушка головы) от 16 пациентов с АД и 16 здоровых добровольцев. Для оценки динамики заболевания у пациентов с АД образцы забирали в трех временных точках (0, 2 и 4 недели). Контрольные образцы забирали в двух временных точках (0 и 4 недели). Анализ 320 мазков показал, что грибок Malassezia преобладал у абсолютно всех участников (с заболеванием и без). Однако у пациентов с тяжелой формой АД это доминирование снижалось в пользу таких грибов, как Candida или Debaryomyces, что приводило к большему грибковому разнообразию. С точки зрения бактерий, АД характеризовался более низким содержанием Cutibacterium и большим относительным преобладанием Staphylococcus, в частности S. aureus и S. epidermidis. Более высокое содержание S . aureus может способствовать размножению Candida, указывая на синергетическую связь между двумя микроорганизмами. Результаты исследования также показали связь между дисбиозом кожи и тяжестью АД: бактериальные и грибковые сообщества пациентов с тяжелой формой АД значительно отличались от таковых у контрольных групп и пациентов с легкими или умеренными формами заболевания. Микробные сообщества последних двух групп (АД легкой или умеренной степени тяжести и контрольная группа) в целом были схожими, за исключением некоторых различий в бактериальных сообществах (больше стафилококков и меньше Cutibacteria при легком или умеренном АД по сравнению с отсутствием АД). Таким образом, выраженный дисбиоз микробиоты характерен только для более тяжелых форм АД.

Какую роль может играть микробиота при инфекции Covid-19?

COVID-19 не протекает одинаково у всех: у одних заболевание остается бессимптомными, в то время как другие страдают месяцами или даже годами от остаточных симптомов, таких как утомляемость и мышечная слабость. Помимо социально-демографических факторов, таких как возраст, недавние исследования показывают, что индивидуальные различия в нашей микробиоте играют важную роль в определении исходов COVID-19. Обычно заражение SARS-CoV-2 происходит через желудочно-кишечный тракт и дыхательные пути, которые населены различными микробными сообществами. Многие из микроорганизмов (sidenote: Микроорганизмы очень мелкие живые организмы, неразличимые невооруженным глазом. К ним относятся бактерии, вирусы, грибы, археи и простейшие, обычно называемые «микробами». What is microbiology? Microbiology Society. ) в составе микробиоте защищают наш организм от вторжения патогенов (sidenote: Патоген микроорганизм, который вызывает или может вызвать заболевание Pirofski LA, Casadevall A. Q and A: What is a pathogen? A question that begs the point. BMC Biol. 2012 Jan 31;10:6. ) .

Влияет ли вирус на микробиоту кишечника, полости рта, носа и легких одинаково?

COVID-19 связан с нарушениями микробиоты (иногда также называемыми дисбиозом) кишечника, полости рта, носа и легких, при этом во многих исследованиях сообщалось об уменьшении разнообразия микробных сообществ у инфицированных пациентов в этих основных местах инфекции и размножения вируса. Однако не во всех исследованиях наблюдали одинаковые изменения в разнообразии микробиоты.

Резюме основных выводов следующее.

• Полости носа, рта и особенно горло (микробиота ЛОР-органов) представляют собой две ключевые области, в которых возникает инфекция и происходит размножение SARS-CoV-2. У пациентов с подтвержденным COVID-19, как правило, отмечается более низкое микробное разнообразие в мазках из носоглотки. Богатство микробного сообщества также уменьшается по мере увеличения тяжести заболевания ¹. В микробиоте полости носа госпитализированных пациентов с COVID-19 ² также обнаруживается повышенное количество определенных бактерий, например, бактериальных патогенов, таких как Pseudomonas aeruginosa. Это указывает на то, что воспаление, вызванное SARS-CoV-2, может способствовать росту оппортунистических патогенов в полости носа, что ведет к суперинфекции. Также отмечается уменьшение разнообразия микробиоты полости рта, коррелирующее с тяжестью симптомов COVID-19. Наконец, у пациентов с COVID-19 повышается содержание оппортунистических грибковых патогенов Candida и Aspergillus, а также бактерий, ассоциированных с плохой гигиеной полости рта и периодонтитом ³.

• Тяжелый COVID-19 может привести к острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС), связанному с распространенным воспалением в легких (микробиота дыхательных путей), лечение которого часто требует длительной механической вентиляции в условиях стационара. Обнаружена заметная связь между тяжелым COVID-19, требующим механической вентиляции, и уменьшением микробного разнообразия в легких по сравнению со здоровыми людьми⁴. Кроме того, в легких этих пациентов часто преобладали отдельные бактериальные роды, являющиеся потенциальными патогенами, такие как Staphylococcus и Enterococcus.

• В желудочно-кишечном тракте (кишечная микробиота) COVID-19 связан с такими симптомами, как диарея и потеря аппетита. Поэтому неудивительно, что он ассоциируется с кишечным дисбиозом. Примечательно, что в фекальной микробиоте пациентов с COVID-19отмечено увеличение содержания Candida и Aspergillus (оппортунистические грибковые патогены) ⁵, и уменьшение — Faecalibacterium prausnitzii, (потенциально полезные бактерии) ⁶. Интересный вывод исследования заключается в том, что состав кишечной микробиоты на момент обращения за медицинской помощью может предсказать отдаленные последствия COVID-19. Через 6 месяцев после начала заболевания 13 видов бактерий, включая Bifidobacterium longum, отрицательно коррелировали с затяжным течением COVID-19. То есть, чем больше этих бактерий присутствует в кишечнике, тем меньше риск отдаленных последствий COVID-19, что указывает на возможную положительную роль этих микроорганизмов при восстановлении после инфекции ⁶. Другие виды, такие как Atopobium parvulum, положительно коррелировали с симптомами: чем больше этих бактерий содержалось в кишечнике, тем выше была вероятность тяжелой инфекции. Эти различия открывают возможности для улучшения мониторинга и прогнозирования затяжного течения COVID-19.

Какова связь между вирусом, иммунитетом и микробиотой?

До сих пор неясно, являются ли эти наблюдаемые изменения микробиоты причиной или следствием заболевания. Чтобы лучше понять это, также важно учитывать действие иммунной системы. Эффективный иммунный ответ при SARS-CoV-2 необходим для успешного удаления вируса из организма и профилактики повторных инфекций.

Еще до заражения COVID-19 резидентная микробиота может выполнять защитную роль, тренируя нашу иммунную систему, что усиливает барьерную функцию ⁷ или напрямую влияет на адгезию и инфекционные свойства вируса ⁸. И наоборот, нарушенная микробиота кишечника может повысить восприимчивость к вирусным заболеваниям за счет нарушения барьерной функции слизистой оболочки кишечника, ослабления противовирусных реакций и увеличения колонизации и адгезии патогенов ⁹.

Может ли здоровая диета или пробиотики защитить от вируса, модулируя микробиоту кишечника?

Как можно понять, установление сложных взаимосвязей между микробиотой и COVID-19 — сложная задача, ведь на состав микробиоты и функционирование иммунной системы влияет множество факторов (здоровье, генетика, образ жизни). Однако, поскольку диета является важным фактором, определяющим состав микробиоты кишечника человека, изменения в рационе питания имеют некоторые перспективы в отношении COVID-19. Например, исследование с участием более чем 30 000 пользователей смартфонов из Великобритании и США показало, что потребление растительной пищи связано с меньшим риском и тяжестью симптомов COVID-19 ¹⁰. Предложена интересная теория о том, что употребление большого количества ферментированных овощей, содержащих полезные микроорганизмы, может смягчить тяжесть COVID-19 ¹¹. Это выглядит вполне правдоподобно, ведь, как показывают клинические исследования, модуляция микробиоты кишечника пробиотическими бактериями, содержащимися в ферментированных продуктах, помогает в профилактике и лечении острых респираторных инфекций.

В небольшом исследовании употребление пероральной пробиотической смеси бактерий пациентами, инфицированных SARS-CoV-2, ассоциировалось со снижением риска дыхательной недостаточности и скорейшим разрешением диареи ¹³.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует пациентам с COVID-19 ежедневно придерживаться здоровой диеты, включающей свежие и необработанные продукты, и употреблять меньше соли и сахара. Это поможет сохранить сбалансированную микрофлору кишечника и здоровье в целом. Однако следует также помнить, что только здоровое питание не решает всех проблем.

Discover Prof. Sarah Lebber's interview:

^BMI-23.18

Вкусный; богат клетчаткой и антиоксидантами; полезен для работы кишечника, сердца, кровеносных сосудов и здоровья костей; отличный помощник в похудении… С точки зрения пользы для здоровья, чернослив заслуживает двух больших пальцев!

Чернослив: механизм его действия до сих пор остаётся загадкой…

Включение этих сухофруктов в рацион питания женщин в постменопаузе не является исключением из правил. Польза чернослива для здоровья женщин в постменопаузе, особенно для улучшения функции костей, хорошо задокументирована, но многое остаётся неизвестным, в основном связано с тем, каков механизм действия, особенно когда речь заходит о роли кишечной микробиоты.

В чем суть действия этих сухофруктов на кишечные бактерии во время менопаузы? Группа американских исследователей попыталась ответить на этот вопрос.

Они включили 143 женщины в постменопаузе в возрасте от 55 до 75 лет и случайным образом распределили их по 3 группам:

• в одной женщины должны были съедать от 4 до 6 штук чернослива в день (50 г),
• в другой – от 10 до 12 штук в день (100 г)
• и в третьей – рекомендовано было не принимать чернослив в пищу (контрольная группа).

До и после эксперимента были отобрать образцы кала у добровольцев, чтобы оценить изменения в составе кишечной микробиоты.

Более полезные кишечные бактерии

Также были отобраны образцы крови и мочи для измерения маркёров воспаления (фактор риска многих заболеваний) и "«фенольных метаболитов».

Фенольные метаболиты – это полезные соединения, образующиеся в результате распада антиоксидантов (полифенолов). Уровень фенольных метаболитов в моче отражает степень активности бактерий микробиоты, расщепляющих полифенолы.

После 12 месяцев эксперимента результаты показывают, что у женщин в группах «чернослива» наблюдаются значительные изменения в их микробиоте по сравнению с группой контроля. Изменения также различались в зависимости от дозы чернослива (50 г. или 100 г).

В частности, анализ данных, проведенный исследователями, свидетельствует об увеличении представительства бактерий семейства Lachnospiraceae, которые, как известно, способны поддерживать кишечный барьер.

Противовоспалительные эффекты, опосредуемые микробиотой

Из исследования можно отметить, что бактерии Lachnospiraceae способны усваивать полифенолы чернослива и ферментировать их волокна с образованием  короткоцепочечных жирных кислот (sidenote: КЦЖК короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топливом) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) , обладающих противовоспалительными свойствами.  Расчеты показывают, что присутствие некоторых из этих бактерий  имеет отрицательную корреляцию с маркёрами воспаления и положительную корреляцию – с фенольными метаболитами.

По мнению исследователей, благодаря наличию клетчатки и полифенолов в составе, чернослив оказывает селекционное давление, способствующее развитию полезных бактерий в долгосрочной перспективе, что может объяснить его пользу для здоровья.

Помните об этом, если у Вас есть тяга к сладкому!

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. 

Pекомендовано нашим сообществом

ЧТО МЫ УЖЕ ЗНАЕМ?

Грудное молоко (ГМ) признано лучшим вариантом для кормления младенцев, особенно с очень низкой массой тела при рождении (ОНМТ), т. е. <1250 г. В отделениях интенсивной терапии, когда грудное вскармливание невозможно, рекомендуется использовать пастеризованное человеческое грудное молоко (ПЧГМ) из банка грудного молока. ГМ или ПЧГМ часто требуют обогащения для обеспечения оптимального роста. Для этого обычно используют обогатители на основе коровьего молока (BMBF); однако в последнее время появилась альтернатива в виде обогатителей на основе человеческого молока (HMBF). У детей с ОНМТ присутствуют нарушения со стороны микробиоты кишечника. Пока неизвестно, как можно улучшить состав микробиоты кишечника с помощью пищевых добавок, используемых у детей с ОНМТ.

Необходимы клинические исследования, чтобы определить влияние различных обогатителей грудного молока на кишечную микробиоту младенцев с ОНМТ.

ЧТО ГЛАВНОЕ В ЭТОМ ИССЛЕДОВАНИИ?

В рандомизированное контролируемое исследование OptiMom было включено 119 младенцев с массой тела при рождении <1250 г (56 в группе BMBF и 63 в группе HMBF). Медиана срока беременности и масса тела при рождении составили 880 г и 27,9 недели, без различий по любому из параметров между двумя группами. Младенцы в группе HMBF имели меньшее микробное разнообразие (индекс Шеннона) (p < 0,005). Преобладание Proteobacteria и Firmicutes было отмечено в обеих группах, с более высокой относительной распространенностью Proteobacteria (p = 0,0003), включая неклассифицированные Enterobacteriaceae (p = 0,005), и более низкой распространенностью Firmicutes (p = 0,001), включая Clostridium stricto sensu (p = 0,04) в группе HMBF по сравнению с группой BMBF (рисунок 1). Количество бактерий неуклонно возрастало с течением времени в группе BMBF, но мало изменялось в группе HMBF (p = 0,03). У младенцев в группе BMBF отмечалось более высокое относительное преобладание Clostridium stricto sensu (р = 0,04) и более низкое — неклассифицированных Enterobacteriaceae (р = 0,005) по сравнению с группой HMBF (рисунок 2). После нормализации численности таксонов появились другие различия на уровне рода, включая более высокое содержание неклассифицированных Eubacteriaceae (р < 0,0001), Streptococcus (р = 0,0002) и Staphylococcus (р = 0,002) и более низкое — Clostridium stricto sensu (р = 0,04) у младенцев группы HMBF по сравнению с группой BMBF. Эти изменения численности бактерий ассоциировались с изменениями микробной функции. Наконец, можно было предсказать тип обогатителя на основании микробного преобладания в каловых массах.

Авторов также интересовало влияние объема молока. В обеих группах потребление больших объемов ГМ в течение трех дней ассоциировалось с более высоким альфаразнообразием, но не общей плотностью бактерий. На фоне потребления больших объемов ГМ наблюдалось более высокое относительное и нормализованное преобладание Veillonella в обеих группах и Streptococcus в группе BMBF. Была отмечена положительная связь между объемами ГМ и концентрацией Staphylococсus в группе HMBF, неклассифицированными Eubacteriaceae в группе BMBF. Объемы ПЧГМ ассоциировались только с более высоким разнообразием в группе BMBF и плотностью бактерий. Сходным образом были отмечены меньшее относительное и стандартизированное содержание неклассифицированных Eubacteriaceae, Streptococcus и более высокое содержание Clostridium stricto sensu у младенцев в группе BMBF с более высокими объемами потребления ПЧГМ.

Более высокие объемы потребления ПЧГМ положительно коррелировали с бактериальным разнообразием и плотностью в группе BMBF, но не в группе HMBF. Объемы потребления BMBF положительно коррелировали с относительным и стандартизированным преобладанием Firmicutes и Clostridium stricto sensu, а объемы потребления HMBF положительно коррелировали с относительным и стандартизированным преобладанием Clostridium stricto sensu и отрицательно — со Staphylococcus.

КАКОВЫ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ?

Это исследование показывает важность понимания того, как различные виды пищи влияют на кишечную микробиоту детей с ОНМТ, и состояние их здоровья в к р а т к о с р о ч н о й и д о л г о с р о ч н о й перспективе.