Микробиом: научный взгляд на «починку» сломанной функции

То, что вы едите, влияет на микробы, содержащиеся в вашем теле, а улучшение диеты может увеличить их количество и целостность.  Потребление большого количества волокон является примером того, как вы можете улучшить целостность микробиома, а беременные женщины, рацион которых содержит большое количество здоровых жиров, могут предотвратить развитие астмы у ребенка в дальнейшей жизни.

Микробы живут во всех нас. Идея «микроскопического зверинца», изобилующего и процветающего в клетках, кишечнике и мозге, может напугать вас, но, согласно последним научным выводам, это хорошая новость.

Новая книга британского научного писателя Эда Янга «Во мне есть множество: микробы внутри нас и более широкий взгляд на жизнь», сообщает, что микробиомы - грибы, бактерии, вирусы и другие крохотные твари - являются необходимыми «партнерами» для укрепления нашей иммунной системы.

Микробы в человеческом теле

• Научный взгляд на «починку» сломанной функции микробиома
• Ось «кишечник-мозг»: как ваш мозг влияет на голод
• Чем больше (хорошего) жира ест беременная женщина, тем лучше здоровье ее ребенка
• Правильные микробы в начале жизни могут предотвратить определенные заболевания
• Обзор: «Бактероиды: хорошие, плохие, и важные уточнения (Bacteroides: the good, the bad, and the nitty-gritty)»
• Борьба с калом с помощью кала или великий каловый обмен

Микробиом постоянно меняется, а то, что вы едите, сильно влияет на состав микробов, содержащихся в вашем теле. Когда люди начинают питаться правильно, их количество и целостность увеличиваются.

На самом деле, благодаря рациону вы можете в некоторой степени отключить их, Янг утверждает:

«Кажется, что пищевое волокно является действительно важным фактором микробного разнообразия в наших телах. Оно состоит из большого количества различных углеводов - многие из которых мы не можем переварить, но это могут сделать бактерии в кишечнике. Если мы питаемся продуктами с низким содержанием клетчатки, мы сужаем круг микробов-партнеров.

Простые меры, такие как пробиотики - добавление нескольких штаммов микробов в надежде на то, что они приживутся и устранят проблемы со здоровьем – обычно не имеют успеха. Понадобится намного больше... если мы хотим добавить недостающие микробы в наши тела, нужно подумать о том, какие продукты подойдут для их питания».

Человеческие бактерии кишечника существовали миллионы лет, возможно, еще до эволюции людей.

Недавнее исследование утверждает, что три типа бактерий влияли на развитие кишечника, боролись с микробами и, возможно, воздействовали на настроение и поведение и, как сообщается, присутствовали в организме у африканских приматов, которые жили более 10 миллионов лет назад.

Ученые считают, что бактерии «превратились в различные штаммы, когда разошлись эволюционные пути людей и приматов». Авторы исследования надеются, что смогут проследить подобные микробы до амфибий и даже позвоночных.

Научный взгляд на «починку» сломанной функции микробиома

В то время как наука о микробиоме все еще находится на зачаточной стадии, ученые исследовали, почему одна еда полезна, а другая нет. Продукты питания, микробы и здоровье неразрывно связаны, и разгадка этой тайны может пролить свет на то, как они влияют на метаболизм.

Например, волокно полезно для многих кишечных бактерий, поэтому всегда будет полезно есть больше овощей. Исследователь микробиома Джефф Лич сказал NPR, что из-за его недостатка хорошие бактерии могут голодать, а «в таком случае они начинают поедать нас, они питаются слизистой оболочкой - муцином в толстой кишке».

Волокно питает бактерии и обеспечивает полезными веществами слизистую кишечника. Овощи - это продукты с высоким содержанием клетчатки, поэтому все их рекомендуется есть как можно больше в цельном виде.

Чеснок и лук также обладают противомикробными свойствами; чеснок устраняет нежелательные бактерии, но оставляет хорошие. Как объяснил Лич:

«Эти овощи содержат высокие уровни типа волокна, называемого инулином, которое питает актинобактерии в кишечнике. Фактически, инулин считается пробиотиком, поскольку он питает хорошие бактерии или пробиотики, которые живут внутри нас».

Он добавил, что небольшие или кратковременные изменения диеты не будут существенно влиять на здоровье кишечника, но, переход от 10-15 г клетчатки в день до 40-50 поможет «увидеть результат».

Ось «кишечник-мозг»: как ваш мозг влияет на голод

Ученые из Университета Рокфеллера использовали магнитную стимуляцию в вентромедиальной области гипоталамуса генетически модифицированных мышей, чтобы «включить» нейроны и увидеть, как мозг может влиять на аппетит. По данным Scientific American, они обнаружили, что процедура:

«Увеличила сахар в крови грызунов и снизила уровень гормона инсулина. Включение нейронов также приводило к тому, что мыши потребляли больше пищи, чем грызуны в контрольной группе ...

Они ингибировали эти нейроны и видели противоположный эффект: понижение сахара в крови, повышение уровня инсулина и подавление желания есть."

Ученые уже более века знают, что мозг «разговаривает с умом» через нервные связи, а также биохимические сигналы, такие как гормоны, чтобы влиять на метаболизм через ось "кишечник-мозг".

Исследования сосредоточены на коммуникационных путях между нервной и пищеварительной системами для лечения нарушений обмена веществ, особенно потому, что ожирение и метаболические заболевания становятся все более распространены во всем мире.

В 2011 году д-р Сергей Фетисов из Университета Руана во Франции основал свою компанию TargEDys для разработки программ лечения нарушений обмена веществ и провел исследования мышей с использованием кишечных бактерий Escherichia coli (E. coli), чтобы уменьшить их аппетит. Scientific American сообщила:

«Фетисов пытается воспроизвести эти эффекты у грызунов, используя пробиотик, чтобы ускорить распространение E. coli и стимулировать производство белков, снижающих аппетит, а не путем введения инъекций бактериальных белковых продуктов».

В начале 2016 года TargEDys объявила о планах клинических испытаний с использованием лиофилизированных пробиотических бактерий в форме капсул для использования на людях в надежде воспроизвести эффекты подавления аппетита, наблюдаемые в испытаниях на мышах. Аналогичным образом, потенциальная терапия для пациентов с анорексией или пожилых людей включает бактерии, стимулирующие голод.

Чем больше (хорошего) жира ест беременная женщина, тем лучше здоровье ее ребенка

У нерожденных детей тоже есть микробы, и ученые полагают, что если мать потребляет жиры, это может повлиять на то, насколько здорово будет их сочетание.

В исследовании участвовали более 150 женщин, которые записывали, что они ели во время беременности. Ученые выяснили, что их рационы содержат в среднем 33 процента жира, что являлось хорошим показателем, поскольку норма составляет от 20 до 35.

Однако уровни варьировались от 14 до 55 процентов, поэтому некоторые из них были необычайно низкими, а другие - высокими по общим стандартам. Новые данные на самом деле говорят, что ваша диета должна состоять из здорового жира не менее чем на половину или даже на 70 процентов.

Кишечные микробиомы младенцев, родившихся у матерей, которые потребляли диету с высоким содержанием жира, имели меньше бактерий бактероидов при рождении и в течение нескольких недель после, что положительно сказалось на развитии иммунной системы и извлечении энергии из пищи.

Обнаружение связи между меньшим количеством бактероидов и диеты с высоким содержанием жиров у матери во время беременности стало неожиданностью для исследователей, включая доктора Кьерсти Агаард, ведущего автора исследования и доцента акушерства и гинекологии в Медицинском колледже Бейлора и Детской больнице Техаса в Хьюстоне. Согласно Medicine Net:

«Диета очень чувствительна к изменениям, и женщины мотивированы к здоровым переменам во время беременности. Традиционно диетические вмешательства в этот период были сосредоточены на микроэлементах, таких как железо и фолиевая кислота.

Мы предполагаем, что есть веские аргументы для обсуждения и оценки потребления жира».

Правильные микробы в начале жизни могут предотвратить определенные заболевания

Состав микробов детского желудка связан с риском развития астмы в дальнейшей жизни, сообщают ученые.

На самом деле, исследование 319 детей показало, что низкие уровни четырех специфических бактерий - Rothia, Lachnospira, Veillonella и Faecalibacterium - указывали на более высокий риск развития проблем с дыханием к 3 годам. И наоборот, когда в кишечнике младенцев обнаруживались более высокие уровни микробов, их шансы на развитие астмы были намного выше.

Бретт Финлей, доктор философии, микробиолог из Университета Британской Колумбии, сказал, что астма, которая становится все более распространенной, действительно является иммунным ответом аллергического типа в легких. Несколько факторов повышают или понижают ее риск. Финлей сказал NPR:

«Существует множество факторов, например, если вы кормите грудью, а не детским питанием,, риск астмы сокращается. Если вы рожаете с помощью кесарева сечения вместо вагинального рождения, появляется 20-процентный уровень астмы. Принимаете антибиотики в первый год жизни ребенка? Шансы повышаются».

Помимо этого: «Микробиомы детей, которых не кормят грудью и рожают посредством кесарева сечения, могут упустить полезные бактерии. Антибиотики могут убить те бактерии, которые кажутся важными для развития здоровой иммунной системы».

Исследования на мышах показали, что эти микробы влияют на то, как иммунная система человека развивается в дальнейшем. Хотя исследователи не уверены как именно это происходит, возможная связь может заключаться в том, что дети с низким уровнем четырех микробов также имеют пониженное содержание ацетата в организме, который может быть связан с регулированием иммунной системы.

Хотя до подтверждения этого еще годы исcледований, такие выводы могут привести к следующему этапу: нужно выяснить, можно ли пополнить запасы недостающих микробов. Тем временем NPR сообщил:

«Больше грудного вскармливания, меньше кесаревых сечений и разумное использование антибиотиков могут положительно повлиять на развитие микробов, необходимых детям, чтобы избежать астмы и других заболеваний».

Обзор: «Бактероиды: хорошие, плохие, и важные уточнения (Bacteroides: the good, the bad, and the nitty-gritty)»

Обзор Clinical Microbiology под названием «Бактероиды: хорошие, плохие, и важные уточнения (Bacteroides: the good, the bad, and the nitty-gritty)» отметил, что бактероиды содержат «самое большое количество механизмов устойчивости к антибиотикам и самые высокие показатели резистентности из всех анаэробных патогенов». У них симбиотические отношения с хозяином, если они не попадают в другие части тела, нанося вред.

«По многим параметрам, вид Homo sapiens содержит больше микробов, чем человек. Микроорганизмы составляют лишь небольшой, хотя и значительный, процент массы тела (от 2 до 5 фунтов живых бактерий). Однако, с точки зрения количества клеток, организм состоит из 10 [процентов] человека и 90 [процентов] бактерий!

Следовательно, бактерии играют важную роль в функциях организма, включая иммунитет, пищеварение и защиту от болезней. Заселение тела микроорганизмами происходит в самом начале жизни, и многие из них проживают с хозяином до его смерти».

Подвид бактерий под названием B. infantis питается сахарами в грудном молоке, известными как олигосахариды человеческого молока. Поскольку младенцы не могут переваривать сахар, он является пищей для микробов, а не для младенцев. По словам Янга:

«Эти сахара - своего рода способ создания первого микробиома ребенка, гарантирующего, что укоренятся правильные, а не вызывающие болезнь виды. И мне интересно думать об этом распространенном акте грудного вскармливания через новую призму понимания с микробной точки зрения».

Между прочим, множество ученых переживают из-за того, что микробиомы, содержащиеся в человеческом организме на протяжении тысячелетий, исчезают из-за фобии микробов в западном обществе, выражающейся в распространенности антибиотиков и дезинфицирующих средств для рук.

Борьба с калом с помощью кала или великий каловый обмен

Clostridium difficile, широко известный как C. diff., представляет собой «выносливую бактерию», которая вызывает стойкую, повторяющуюся диарею. Может показаться противоречивым лечить такое заболевание с помощью микробиологической трансплантации – также известной как фекальная трансплантация - но это становится все более распространенным явлением. По словам Янга:

«Пересадка фекалий используется для лечения этого заболевания во многих странах и она было протестирована в рандомизированных контролируемых исследованиях, которые являются золотым стандартом. Первое испытание было прекращено раньше времени, потому что [трансплантации были настолько успешны, что] было бы неэтично не назначать это лечение всем пациентам».

C. diff - это инвазивный микроб, в отличие от раздраженного или воспалительного заболевания кишечника, поскольку когда он атакуется множеством антибиотиков, необходимые микробы «разрушаются», так сказать открывая дверь для микробов в донорском стуле. Янг сказал NPR:

«Дело в том, что C. diff. был очевидным вариантом. Это говорит о том, что фекальные трансплантаты, возможно, наша самая успешная терапия на основе микробиома. В них проявляются некоторые важные принципы, которые мы, возможно, хотели бы принять во внимание, как тот факт, что [это лечение] - это основанный на сообществе подход».

В Университете Брауна, где другая программа фокусируется на микроорганизмах пищеварительной системы, таких как бактерии, грибки и вирусы (человеческие микробиомы), ученые говорят, что проблема с C. diff. начинается, когда антибиотики, прописанные от другого заболевания, полностью разрушают прекрасно функционирующие доброкачественные кишечные организмы.

Коллин Келли, врач в программе, заявила, что микробные трансплантаты также проходят испытания для других заболеваний, в том числе болезни Крона, колита, сахарного диабета и даже ожирения.

«Мы находимся в очень интересной точке медицины, где мы познакомились с микробиомом и узнали, что [эти организмы] действительно играют важную роль в ... энергетическом метаболизме, иммунной функции и во многих других процессах».

Считается, что Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) «сомневается» в трансплантации микробиома, сравнивая ее со змеиным маслом. По этой причине FDA ограничивает использование процедуры для чего-либо другого, кроме C. diff. без их одобрения.

Автор: Джозеф Меркола