Диабет является ведущей причиной слепоты, почечной недостаточности, инсульта и ампутаций . Это серьезное заболевание возникает, когда поджелудочная железа не вырабатывает достаточного количества инсулина (диабет 1 типа ) или, чаще при развитии устойчивости к инсулину (диабет 2 типа СД2³). Столкнувшись с 4-х кратным ростом заболеваемости за последние 40 лет, достигшей более 420 миллионов человек в мире, государственные органы и международные организации принимают меры по улучшению медицинской помощи. С 1992 года ежегодно 14 ноября Всемирный день борьбы с диабетом нацелен на повышение осведомленности об этом заболевании.

Микробиота специфичная для диабета 2 типа...

Столкнувшись с этими фактами, исследователи делают все возможное, чтобы выяснить не только причины болезни, но и способы ее предотвращения. Все больше внимания уделяется Микробиоте кишечника. И не зря, так как несколько исследований выявили связь между ее составом и риском развития СД2. Недавно исследователи изучили более 2000 человек (по сравнению с несколькими сотнями в предыдущих исследованиях), чтобы сравнить микробиоту людей с диабетом и без него.

... с очевидными изменениями уже на ранних стадиях

Результаты поучительны: СД2 менее распространен у людей, чья микробиота разнообразна и богата определенными бактериями, способными продуцировать короткоцепочечную жирную кислоту (КЦЖК), известную как бутират (sidenote: КЦЖК Короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топлива) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом. Sources:
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. ) , которая полезна для метаболизма клеток и обладает противовоспалительными свойствами. Но исследователи пошли дальше и впервые продемонстрировали, что эти люди также менее подвержены инсулинорезистентности (sidenote: Инсулинорезистентность Измененная реакция клеток на действие инсулина (гормона, который помогает организму использовать сахар для получения энергии), инсулинорезистентность приводит к плохому регулированию уровня сахара в крови. Источники
Inserm. La résistance à l’insuline, une histoire de communication. 2018. 
Centers for disease control and prevention. Diabetes - Resources and Publications -Glossary  ) , которая проявляется на ранних стадиях развития СД2. Были обнаружены явные изменения в микробиоте даже на самых ранних стадиях развития заболевания.

Эти результаты очень многообещающие и позволяют по-новому взглянуть на факторы, участвующие в патогенезе диабета. Более того, они могут проложить путь к таргетной терапии растущего числа пациентов.

Рак шейки матки, третий по частоте рак у женщин в мире (и второй среди женщин в возрасте от 15 до 44 лет), вызывается персистенцией известного вируса папилломы человека (ВПЧ), активно выявляемого при анализе мазков. Как правило, возникновению рака предшествует длительная предраковая фаза с прогрессирующими изменениями. Исследователи выдвинули гипотезу о том, что вагинальная микробиота может играть определенную роль в риске заражения ВПЧ, его жизнеспособности и развитии поражений.

Меньше лактобактерий

Изучение микробиоты цервикальной слизи у 94 женщин в возрасте от 18 до 52 лет показало, что она различается в зависимости от стадии заболевания. Чем более выражены поражения, тем больше увеличивается бактериальное разнообразие цервикальной флоры и доминирование лактобацилл (палочковидных бактерий) постепенно ослабевает в пользу других бактерий. В отличие от кишечной микробиоты, вагинальная микробиоты сохраняет баланс при низком разнообразии и при значительном доминировании лактобацилл (> 70% от всех бактерий у здоровых женщин). Однако, у женщин с раком шейки матки все наоборот: разнообразие максимально, а лактобациллы теряют доминирование.

Маркеры серьезных поражений или рака

Второй вывод: микробиота влагалища женщин с тяжелыми поражениями или даже раком все больше и больше отличается от микробиоты здоровых женщин с точки зрения спектра присутствующих бактерий. Новые виды бактерий (Porphyromonas, Fusobacterium, Prevotella и Campylobacter), вероятно, связаны с наличием рака шейки матки, в то время как другие бактерии (Sneathia) указывают на наличие поражений высокой степени. Являются ли эти поражения результатом дисбаланса флоры или сами дестабилизируют флору, эту причинно-следственную связь еще предстоит изучить более глубоко.

Признаками расстройства настроения являются чувства печали, беспомощности, отчаяния и раздражительности. Для предотвращения и лечения этих расстройства, среди прочего ученые изучают питание и кишечную микробиоту, наш второй мозг. Определенные продукты, такие как шоколад, могут регулировать наше настроение. Однако результаты часто противоречивы. Впервые проведено клиническое исследование, чтобы проверить и объяснить положительное влияние темного шоколада на наше настроение. Итак, давайте вместе откроем коробку, и найдем разгадку.

Темный шоколад и хороший юмор: научно доказано

48 здоровых молодых людей были случайным образом разделены на три группы. Одна треть получала 30 г. темного шоколада с содержанием какао 85% в день. (sidenote: Shin JH, Kim CS, Cha L, et al. Consumption of 85% cocoa dark chocolate improves mood in association with gut microbial changes in healthy adults: a randomized controlled trial. J Nutr Biochem. 2021;99:108854. )

Вторая треть - шоколад с содержанием какао 70% в тех же пропорциях. Третья группа, контрольная, не употребляла какао. Через три недели участники, которые потребляли темный шоколад с содержанием какао 85%, продемонстрировали значительное снижение негативных эмоций, в то время как группа с содержанием какао 70% не показала каких-либо заметных изменений. Таким образом, влияние какао на наше хорошее настроение, по-видимому, зависит от потребляемой дозы.

Микробиота кишечника и шоколад: «виновник» удовольствия приносит пользу?

Исследование также показало, что темный шоколад с содержанием какао 85% увеличивает разнообразие микробных сообществ в кишечнике. По мнению авторов, большое количество полифенолов в какао оказывает положительное влияние на кишечную флору, замедляя рост патогенных бактерий и стимулируя рост полезных. Если кажется, что кишечник и шоколад работают на благо нашего здоровья, а не наоборот, остается один вопрос: какова связь с нашим хорошим настроением

От кишечника к мозгу: коммуникационная сеть, достойная Чарли и шоколадной фабрики!

Через кровоток или нервные пути, метаболиты, продуцируемые бактериями кишечной микробиоты, влияют на функцию мозга и косвенно на наши эмоции через ось кишечник-мозг. Исследование также показывает связь между положительным влиянием на настроение и наличием определенных полезных бактерий при употреблении темного шоколада с содержанием какао 85%. По мнению авторов, этот положительный эффект будет опосредован изменением разнообразия и количества определенных бактерий в кишечной микробиоте. Таким образом, это исследование предполагает пребиотический (sidenote: Пребиотики представляют собой особые не перевариваемые пищевые волокна, благоприятно влияющие на здоровье. Они избирательно используются полезными микроорганизмами. Определённые продукты, сочетающие пробиотики и пребиотики, известны как симбиотики Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502. Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021. ) эффект какао на разнообразие микробиоты кишечника и дает повод поддаться этому шоколадному искушению в умеренных количествах…

Известно, что микробиота играет очень важную роль в поддержании нашего здоровья. Она охватывает пищеварительный тракт (70% микробиоты человека), кожу, легкие, полость рта, мочевыводящие пути и половые органы. Микробиоты этих органов в какой-то мере обособлены друг от друга и отличаются видовым составом микроорганизмов. Однако развитие дисбиоза в одном органе может влиять на функционирование остальных, способствуя возникновению метаболических, воспалительных, иммунных, онкологических, психических, дегенеративных и генетических заболеваний. Авторы исследования проанализировали взаимодействие различных микробиот человека друг с другом, чтобы выявить связи между дисбиозом и развитием болезней.

Микробиота: множество «осей» коммуникации, в центре которого — кишечник

Механизмы связи между микробиотами

Различные микробиоты могут быть связаны посредством ряда механизмов, которые не исключают друг друга:

• Системное распределение иммуномодулирующих продуктов ферментации пищевых волокон — в частности, короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК). Эти метаболиты могут передаваться между микробиотами через кровоток. Например, накопление КЦЖК в дыхательных путях может вызывать воспаление легких и усиливать восприимчивость к аллергенам.
• Системная циркуляция бактериальных фрагментов, включая внеклеточные бактериальные везикулы.
• Миграция целых бактерий:
  • Анатомическая близость (например, между полостью рта и дыхательными путями или между мочевыводящими и путями).
  • Системное проникновение в случае нарушения целостности эпителиальных барьеров (в частности, транслокация бактерий из пищеварительного тракта).

Ранее показав, что кишечные бактерии и их метаболиты (короткоцепочечные жирные кислоты, или КЦЖК) способствуют росту злокачественных клеток в мышиных моделях рака предстательной железы, те же ученые в новом исследовании изучили связь между кишечной микробиотой (КМ) и прогнозом рака предстательной железы у мужчин. Его результаты, прямо скажем, удивительны.

Распределение участников

В исследовании участвовали 152 японских мужчины, которым выполнили биопсию предстательной железы (96 положительных и 56 отрицательных результатов). Участников рандомизировали в две исследуемые когорты: в первую вошли 114 пациентов и во вторую — 38 пациентов. В каждой когорте были выделены две сравниваемые группы: группа высокого риска (мужчины с раком предстательной железы 2 степени злокачественности или выше) и группа низкого риска (мужчины с отрицательным результатом биопсии или раком предстательной железы 1 степени злокачественности). Образцы кала собирали во время ректального обследования до начала антибиотикопрофилактики и биопсии предстательной железы. Для определения состава микробиоты кишечника использовали секвенирование гена ARNr 16S.
 

Преобладание определенных бактерий указывает на повышенный риск

Существенных различий в бактериальном разнообразии между группами пациентов не наблюдалось, за исключением трех бактериальных таксонов (Rikenellaceae, Alistipes и Lachnospira), которые присутствовали в большем количестве у пациентов с раком предстательной железы высокого риска. Связь между присутствием этих бактерий и метастатическим статусом пациентов отсутствовала. Микробиологические данные также использовались для прогнозирования функциональных профилей микробиоты пациентов: у пациентов с раком предстательной железы высокой степени злокачественности преобладали пять метаболических путей (sidenote: Метаболизм крахмала и сахарозы, биосинтез фенилпропаноидов, биосинтез фенилаланина, тирозина и триптофана, метаболизм цианоаминокислот и метаболизм гистидина ) .

Фекальный маркер предстательной железы

Затем исследователи попытались узнать, можно ли использовать микробные профили для выявления пациентов с РПЖ высокого риска во второй когорте. Характеристики, связанные с тремя указанными таксонами бактерий, не позволяли выявлять мужчин с раком предстательной железы высокого риска. Авторы использовали регрессионную модель LASSO для анализа других 18 оперативных таксономических единиц. Характеристики этих таксонов в значительной степени (положительно или отрицательно) коррелировали с РПЖ высокого риска в первой когорте — их использовали для создания так называемого индекса фекального микробиома для предстательной железы (Fecal Microbiome Prostate Index, FMPI). Во второй когорте FMPI не только оказался значимо выше у пациентов с РПЖ высокого риска (P < 0,001), но и позволял выявлять этих пациентов с большей точностью, чем стандартный анализ уровня сывороточного простатического специфического антигена (ПСА).

Эти результаты весьма обнадеживают, и тем не менее следует отметить, что участниками исследования были только японские мужчины, живущие в городах и ведущие схожий образ жизни. Для подтверждения этих результатов необходимо расширить популяцию участников исследования, включив в нее дополнительные группы населения.

Публикация научных статей позволяет исследователям информировать других о своих открытиях. Система внешнего рецензирования гарантирует высокое качество публикуемых работ. Каждая статья, попавшая в настоящий научный журнал, рецензируется другими специалистами в своей области. В частности, они могут потребовать от автора доработать статью или даже отказать в публикации, если посчитают, что работа содержит ошибки или не представляет большого интереса.

Недобросовестные журналы

Однако некоторые журналы являются научными только по названию. Это так называемые недобросовестные журналы. Они публикуют статьи за деньги, совершенно не обращая внимания на качество самих работ. Главная проблема состоит в том, что такие журналы могут ввести в заблуждение настоящих исследователей — либо как авторов (некоторые вполне добросовестные журналы просят возместить часть расходов на публикацию), либо как читателей таких статей, которые, по их мнению, прошли рецензирование коллег. Американский специалист в области науковедения Джеффри Билл (Jeffrey Beall) впервые обратил внимание на такие журналы¹ в 2012 году . Он предложил ряд критериев для выявления недобросовестных журналов (например, слишком быстрое принятие статей для публикации) и составил их первый перечень. Затем к его инициативе присоединились другие ученые и организации, среди которых следует упомянуть predatoryjournals.com. Чтобы показать масштабы проблемы, некоторые авторы решаются на смелые эксперименты. Например, всего за 55 долл. США группа франко-швейцарских специалистов опубликовала в одном из таких журналов псевдонаучную статью за авторством вымышленных ученых из несуществующих организаций («Института халтурных исследований на скорую руку») с абсурдной методологией, фантастическими выводами («обогащение поваренной соли гидроксихлорохином позволяет снизить количество несчастных случаев при катании на скутерах») и вымышленной библиографией.

«Фабрики научных статей»

Еще один важный источник фиктивных публикаций — «фабрики научных статей». «Фабрики научных статей» за деньги предоставляют авторам, которые, не имея таланта, свободного времени или совести, желают продвинуться по карьерной лестнице, готовые «статьи», которые содержат данные, полученные из воздуха. Время от времени такие статьи могут попадать в настоящие научные журналах, поскольку их иногда бывает трудно распознать. Не исключено, что масштабы такого мошенничества огромны, — порядка тысяч или десятков тысяч статей⁴.

Борьба с мошенниками

С помощью ученых-добровольцев, таких как микробиолог Элизабет Бик⁵, научное сообщество пытается бороться с этой второй напастью. В 2020 году Элизабет Бик в своем блоге⁶ сообщила более чем о 400 статьях, вероятнее всего, созданных на одной китайской «фабрике научных статей». Подобные «фабрики» также обнаружены в Иране и России. В результате ее усилий журналы приняли меры в отношении статей, на которые указала исследовательница, — часть из них уже отозвана, а другие помечены как «потенциально недостоверные»⁷. Авторитетные издания начинают проявлять особую осторожность в отношении присылаемых для публикации работ, без колебаний запрашивая у авторов первичные данные для проверки достоверности их проведенных исследований.

Кишечная микробиота начинает созревать сразу после рождения. Это созревание продолжается в первые несколько лет жизни параллельно созреванию иммунной системы. Особенности созревания микробиоты кишечника и иммунной системы связаны с развитием аллергических заболеваний, при этом немаловажную роль в обоих случаях могут играть пренатальные факторы. Меконий (первые фекалии новорожденного) содержит метаболиты, вырабатываемые во внутриутробный период. Он подвержен действию перинатальных факторов, поскольку начинает формироваться с 16 недели гестации, а также содержит различные вещества, необходимые для начального питания микробиоты. Авторы исследования попытались найти связь между метаболическими характеристиками мекония и особенностями созревания микробиоты и развития иммунной системы.

Менее зрелая микробиота — повышенный риск развития атопии

В рамках канадского исследования CHILD ученые проанализировали (посредством секвенирования 16S рРНК) образцы кала, собранные через 3 месяца и 1 год после рождения у 950 детей, и сделали первое открытие: кишечная микробиота будущих аллергиков была менее зрелой, причем даже до появления первых признаков атопии. А именно, 212 младенцев, у которых в возрасте 1 года развилась атопия, имели менее зрелую микробиоту в возрасте 3 месяцев, чем те, у кого атопия не развилась. У младенцев с атопией в кишечнике содержалось меньше представителей 13 из 15 бактериальных таксонов, наиболее важных для созревания микробиоты.

Влияние пренатальных факторов

Чтобы выяснить причины этих различий в созревании микробиоты, исследователи проанализировали образцы мекония в подгруппе из 100 детей. У детей, у которых в будущем разовьется атопия, они зафиксировали сниженное бактериальное разнообразие. Также у них было снижено метаболическое разнообразие, а также содержание веществ, ассоциированных с метаболизмом аминокислот, витаминов и гормонов. Из этого можно заключить, что различия, определяющие развитие микробиоты и, в конечном счете, иммунной системы, существуют уже с момента рождения. Таким образом, атопия в возрасте 1 года ассоциируется с метаболически менее богатым меконием при рождении, а также сниженным разнообразием и уровнем зрелости микробиоты в начале жизни. Авторы исследования объясняют это тем, что метаболиты мекония, которые отражают действие различных пренатальных факторов, могут метаболизироваться и ферментироваться бактериями. Следовательно, особенности внутриутробного развития влияют на микробиоту кишечника в начале жизни и, в конечном счете, на развитие иммунной системы.

Меконий не является стерильным:

Предотвратить — и предсказать?

Углубленное понимание механизмов действия пренатальных факторов, влияющих на состав мекония, а также прямого и косвенного влияния его метаболитов на развитие иммунной системы и бактериальную колонизацию у новорожденных может оказаться полезным в предотвращении развития аллергии. Прогресс знаний в этой области даже может открыть возможность оценивать риск развития аллергии с помощью метаболических сигнатур. Однако не следует забывать, что это всего лишь первые результаты изучения связей между характеристиками мекония и здоровьем матери и ребенка, которые, безусловно, обнадеживают, но все еще не позволяют делать однозначные выводы.

В предыдущем исследовании¹ было показано, что через 3 месяца после трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ) пациенты с синдромом раздраженного кишечника (СРК) отмечали снижение утомляемости, улучшение абдоминальных симптомов и качества жизни. Авторы нового исследования продлили наблюдение за этими пациентами до одного года, чтобы оценить долгосрочные эффекты.

Сохранение пользы через 1 год

В этом исследовании состояния пациентов через 1 год после ТФМ приняли участие 77 из 91 пациента с СРК, которые получили пользу от ТФМ в предыдущем исследовании (тяжесть их симптомов снизилась не менее чем на 50 баллов). Из них 31 пациент получил 30 г и 40 пациентов — 60 г фекального трансплантата от одного «супердонора».

В общей сложности 86,5% в группе 30 г и 87,5% в группе 60 г сохранили свой ответ на ТФМ через 1 год после процедуры. Более того, через 1 год пациенты отмечали более выраженное уменьшение абдоминальных симптомов и утомляемости, а также повышение качества жизни, чем через 3 месяца. Немаловажен и тот факт, что 32,4% пациентов в группе 30 г и 45% в группе 60 г достигли полной ремиссии через 1 год по сравнению с 21,6% и 27,5%, соответственно, через 3 месяца (р = 0,1 и р = 0,4, соответственно). Все пациенты с рецидивом (n = 10) регулярно принимали лекарственные препараты. Не выявлено различий в частоте ответа или степени улучшения симптомов между мужчинами и женщинами или между пациентами с различными подтипами СРК.

Улучшение бактериального разнообразия кишечника

В предыдущем исследовании индекс дисбиоза (DI), указывающий на улучшение разнообразия бактерий, не повысился через 1 месяц после ТФМ, в то время как он повысился через 1 год в этом исследовании. В обеих группах (30 г и 60 г) через 1 год после ТФМ численность некоторых видов бактерий значимо возросла. Наличие Bacteroides stercoris, Alistipes spp. и Bacteroides spp. и Prevotella spp. обратно коррелировало с тяжестью СРК и утомляемостью в обеих группах, в то время как та же обратная корреляция наблюдалась для Parabacteroides spp. в группе 60 г. В группе пациентов, у которых наблюдался клинический рецидив через 1 год после ТФМ, содержание бактериальных маркеров существенно не изменилось. Кроме того, через 1 год после ТФМ у пациентов с полной ремиссией и тех, кто ответил на лечение, изменилось содержание в кале некоторых короткоцепочечных жирных кислот (содержания изомасляной и изовалериановой кислот увеличилось и уксусной снизилось), что указывает на переключение микробного метаболизма с сахаролитической на протеолитическую ферментацию.

Помимо легкой преходящей боли в животе, диареи и запора в первые 2 дня после ТФМ, за весь период наблюдения не зарегистрировано ни одного нежелательного явления. Как и в первом исследовании, ТФМ вновь доказала свою эффективность. Этот метод открывает большие перспективы для долгосрочного лечения симптомов СРК и восстановления микробиоты кишечника.