Вес тела контролируют бактерии?

Микробы в вашем пищеварительном тракте могут сделать вас толстым или оставить худым

Вес тела контролируют бактерии?

В 2008 году Роб Найт заболел во время во время своей поездки в Перу. Остановившись в Инка Трайл, он обнаружил у себя обычные симптомы путешественника и с трудом успел добежать до уборной посреди ночи. Он принимал антибиотики в течение пяти дней, и ему стало лучше, но потом он снова заболел. Второй пятидневный курс лекарств окончательно избавил его от инфекции.

После возвращения домой Найт возобновил обычное питание и физические упражнения и вдруг начал терять вес, который он пытался сбросить многие годы. Он убежден, что антибиотики изменили состав бактерий в его пищеварительном тракте таким образом, что это привело к потере веса – по крайней мере, на 70 фунтов.

«Упражнения и диета, которые раньше не работали, начали работать – говорит Найт, профессор химии и биохимии в университете штата Колорадо в Боулдер-Сити, который изучал микроорганизмы, живущие в наших телах, известные как человеческая микробиома (microbiome). – Я думаю, что это стало возможным благодаря изменению состава микрофлоры моего пищеварительного тракта».

Его опыт подтверждает растущее количество доказательств, предполагающих, что бактерии и другие микробы, естественным путем попадающие в наш организм, и, возможно, даже вирусы, таким образом, могут оказывать влияние на вес, что ученые начинают понимать это только сейчас. В настоящее время ведутся многочисленные исследования, изучающие роль кишечных организмов при ожирении. Они акцентируют внимание на том, как эти организмы извлекают энергию из пищи и как это воздействует на увеличение или снижение веса.

В конечном счёте, говорят ученые, данные, полученные в ходе исследования, могли бы определить людей, предрасположенных к ожирению и, возможно, помочь практикующим врачам создавать для них курсы лечения, направленные на снижение веса. Конкретный состав микробов в кишечном тракте мог бы также помочь определить самых подходящих кандидатов для снижения веса хирургическим путем, который подходит не для всех.

«Основываясь на этом, мы смогли бы в какой-то момент осуществить снижение веса у людей, воздействуя на их микробиому», – говорит Найт.

Количество людей, страдающих ожирением в Соединённых Штатах, резко возросло за последние 20 лет. Более трети взрослых американцев и около 17 процентов детей и подростков – втрое больше, чем в предыдущем поколения – страдают ожирением, согласно данным центров контроля и профилактики болезней. По оценке руководителя здравоохранения США каждый год смерть 300000 американцев может быть связана с ожирением.

Несмотря на популярность разнообразных диет, многие эксперты считают, что при снижении веса невозможно достичь быстрого результата. Они рассматривают регулирование веса тела как сложный процесс, который, видимо, связан с диетой и физическими нагрузками, генетикой и, вероятно, различными желудочно-кишечными микробами.

Опыты на мышах показали, что кишечные микробы могут способствовать увеличению веса. В ходе последнего эксперимента, результаты которого были опубликованы этой осенью, например, были взяты кишечные бактерии у человеческих близнецов – одни из них были худые, а другие – полные – и пересадили их худым мышам. Животные с бактериями от полных близнецов стали полными; те, кто получил бактерии от худых близнецов, остались худыми.

Исследователи предполагают, что бактерии могут вести себя сходным образом и у людей, поскольку микробы помогают извлекать калории из пищи и хранить эту потенциальную энергию в жировой ткани.

Связь бактерий и ожирения

Исследователи допускают, что люди скорее прибавляют в весе, когда бактерии более эффективны при переваривании пищи, способствуя потреблению организмом большего количества калорий. Теоретически, менее эффективные бактерии позволяют пище быстрее проходить через кишечный тракт.

«Если вы хотите оставаться стройным, вам нужны менее эффективные бактерии, – говорит Клэр Фрейзер, профессор медицины, микробиологии и иммунологии из Школы медицины Университета шт. Мэрилендa. – Если каждый из нас съест тарелку каши, и ваши бактерии переваривают ее лучше, чем мои, вы получите 95 калорий, тогда как я только 70 калорий, а остальные пройдут насквозь. Именно вы и будете набирать вес».

Желудочно-кишечный трактПища, которую мы потребляем, содействует формированию состава бактерий в пищеварительном тракте. Например, говорит Фрейзер, «рацион с высоким содержанием жиров и низким содержанием клетчатки ассоциировался с бактериями пищеварительного тракта, отличающимися от обезжиренной рациона с высоким содержанием клетчатки», что может способствовать развитию ожирения. «Это может быть порочным кругом, прервать который можно, изменив наши пищевых привычки».

Недавние результаты исследований Стенли Хейзена из Кливлендской клиники, например, обнаружили, что после потребления человеком красного мяса или яиц желудочно-кишечные бактерии «отрыгивают» химическое вещество, называемое TMAO (триметиламин –N-оксид). TMAOувеличивает риск инфаркта миокарда и приступа стенокардии, что может помочь объяснить, почему при потреблении таких продуктов опасность сердечных заболеваний выше, чем при строгом вегетарианстве или просто вегетарианстве.

В ещё одном исследовании Фрейзер, Найт и их коллеги проводили изучение членов секты Аммиша старого обряда в Ланкастере штата Пенсильвания, чтобы понять, что как кишечные бактерии могут влиять на ожирение в таком сообществе. Амиши были идеальными субъектами для изучения, будучи генетически однородным обществом с коллективным образом жизни, при котором исключён рацион, состоящий «большого количества мяса, картофеля и соуса, с очень высоким содержанием жиров и большим количеством углеводов», по словам Фрейзер.

Исследователи анализировали данные 310 человек и определили 26 разновидностей кишечных бактерий, которые были обнаружены в различных концентрациях у людей, страдающих ожирением, у которых был – или не был – метаболический синдром. Метаболический синдром – это совокупность условий, которая включает гипертензию, высокий уровень сахара в крови, повышенный холестерин, избыточное количество жировой ткани вокруг талии, повышенные показатели сыворотки крови, связанные с воспалением. Было признано, что этот синдром увеличивает риск инфаркта миокарда, стенокардии и диабета.

Одним из признаков метаболического синдрома является хроническое слабовыраженное воспаление в организме, и было выявлено, что «некоторые разновидности бактерий, уровень которых был значительно снижен у лиц с метаболическим синдромом, имеют противоспалительные свойства», сказала Фрейзер.

Найт отмечает однако, что различие в сообществе микробов может быть результатом воспаления, нежели причиной его, – вопрос, который нуждается в дополнительном изучении.

Учёные также пытаются понять влияние кишечных микробов на результат хирургического снижения веса с целью определения самых подходящих кандидатов на эту процедуру. В 2010 году около 150000 человек подверглись хирургическому снижению веса в Соединённых Штатах согласно данным Американского общества метаболической и бариатрической хирургии.

Брюс Риттман , директор Центра Светте экологической биотехнологии в Институте биомоделей в Университете штата Аризона , был в составе исследователей, которые специально наблюдали за микробами у пациентов, которым провели операцию обходного желудочного анастомоза в 2009 году.

Он и руководитель группы Роса Краджмалник-Брюн, адъюнкт-профессор в Центре Светте, провели анализ кала девяти человек в трёх группах: трёх человек с нормальным весом, трёх с болезненным ожирением и трёх, кому была сделана операция обходного желудочного анастомоза.

«Результаты были поразительными, – говорит Риттманн. – Хотя у нас не было большого количества исследуемых, группы полностью отличались друг от друга».

Состав микробов у трёх пациентов с обходным желудочным анастомозом существенно отличался и в потенциально важных аспектах от людей с ожирением и с нормальным весом, предположительно из-за того, что крайняя степень анатомических изменений в результате хирургического вмешательства, видимо, имеет серьёзное действие на микроорганизмы, живущие в желудочно-кишечном тракте.

Было два типа организмов, характерных для группы людей, страдающих ожирением. Микробные популяции, полученные у людей с ожирением, имели большое количество образующих водород бактерий, известных как prevotellaceae, и поглощающих водород метанопродуцентов , которые не являются бактериями, а ещё одним одноклеточным организмом, археей.

Результаты предполагают, что у людей, страдающих ожирением, совместно сосуществуют бактерии, образующие водород, и бактерии, поглощающие его - взаимно усиливающая связь, известная как синтропия, способствующая ожирению.

Исследователи выдвигают теорию, что метанопродуцирующие бактерии, удаляя водород, ускоряют расщепление пищи, способствуя продуцированию жирных кислот и приводя к образованию жировой клетчатки, которая со временем вызывает ожирение.

Риттманн и его коллеги проводят ещё одно исследование, на этот раз наблюдая людей до и после хирургической операции по снижению веса и сравнивая типы процедур по снижению веса, пытаясь определить, какие микробные изменения происходят и что они могут означать.

«Управление микробным сообществом в нашем желудочно-кишечном тракте является одним из способов, который поможет нам в преодолении ожирения и других болезней, – говорит он. – Возможно, в недалеком будущем мы могли бы избавиться от неправильных микроорганизмов и ввести в свой организм правильные. Именно это, в конечном итоге, мы и хотели бы сделать».

Найт, однако, предупреждает, что людям не следует полагать, что курс антибиотиков может сделать их стройными, как, по его мнению, было в его случае. Фактически, он говорит, что есть лишь возможность того, что может произойти обратное.

«Трудно распространять опыт одного человека на население в целом, особенно по причине того, что разные люди по-разному реагируют на лекарства, диету и физические упражнения, – говорит он. – Мы ещё далеки от того, чтобы превратить это в полномасштабное исследование. Всё, что мы имеем на настоящий момент, это интригующий прецедент, основанный на примере одного человека».

Обсудить на форуме

В этой рубрике

Калифорнийские водные войны: ещё одна форма отжимания активов?

Во время эпической засухи в Калифорнии войны из-за прав на воду продолжаются, в то время как инновационные альтернативы по увеличению располагаемых водных ресурсов остаются невостребованными....

Подробнее...

Забудьте о хакерах – ЦРУ обвиняет Россию в «манипулировании погодой на планете»

Оказывается, Америка нашла ещё в чём обвинить Россию (или Северную Корею)… Погода. Как нам сообщает The Daily Mail, глава ЦРУ опасается, что враждебные государства пытаются манипулировать погодой в ми...

Подробнее...

Когда взрываются космические корабли

Большинство американских космических программ в последние годы были приватизированы, и сейчас на месте подчас неповоротливой бюрократии, совершающей глупости, вроде запуска челнока «Челленджер» в очен...

Подробнее...

Космос, последний фронтир между государственным и частным сектором

За прошедшую неделю частные предприятия, занимающиеся полётами в космос и верхние слои атмосферы, пережили два катастрофических провала: взрыв спустя секунды после старта ракеты «Антарес»,  запущ...

Подробнее...

Есть ли какая-нибудь надежда на лунную базу?

Документы НАСА почившей ныне в бозе программы возвращения на Луну к 2020 году «Созвездие» выявляют поразительные свидетельства того, что агентство по-прежнему не в состоянии организовать пилотируемый ...

Подробнее...

Google+