Затлъстяването - голямото влияние на микробиома върху нашата фигура
Какво влияние оказва микробиомът, т.е. чревната флора, върху нашето тегло? Как може да се окаже, че някои хора изглежда могат да ядат каквото и да било, без да качват килограми, а други просто гледат торта и отглеждат бекон на руло?
Изследванията на Джефри Гордън - баща на микробиома - се въртят около два от големите проблеми, пред които е изправено човечеството: недохранването и затлъстяването.
За своите проучвания изследователският екип, ръководен от д-р Гордън специални мишки, наречени Gnotobioten. Тези мишки са родени и отгледани в стерилна среда и нямат бактериална колонизация. Това неестествено състояние позволява целенасочени експерименти, с които науката се надява да получи нови знания за връзката между микробиома и приема на храна от човека.
Първоначално учените Джефри Гордън и Рут Лей се концентрираха върху затлъстяването и широко разпространените заболявания, свързани с него, като високо кръвно налягане и диабет.
За първо сравнение те използваха лабораторни мишки, които бяха склонни към затлъстяване поради генни мутации, и нормални мишки от същото котило. Със същата диета и отглеждане съставът на бактериите в червата и на двете групи мишки изненадващо се различава. Стройните мишки са имали повече Firmicutes и по-малко Bacteroides от дебелите мишки. Този експеримент показва, че гените на гостоприемника и съставът на чревната флора си влияят един на друг без никакво допълнително външно влияние. Въпросът сега е, контролира ли микробиомът състава на гените или гените на гостоприемника контролират състава на чревната флора?
В следващ експеримент трябва да се изясни точно този въпрос. За тази цел микробиомът на мастните мишки и тънките мишки беше прехвърлен в друг, генетично „нормален“ Гнотобиотен. Това може да стане чрез трансплантация на изпражнения. Вече имаше четири контролни групи: мастните мишки, тънките мишки и Гнотобиотен с микробиома на мастните или тънки мишки. И четирите групи бяха хранени отново идентично. Оказа се, че Гнотобиотенът също е напълнял с микробиома на техните мазнини. Повтарям: с абсолютно еднакъв прием на калории и стойка!
По-нататъшни проучвания бяха проведени с двойки човешки близнаци, като единият близнак беше с наднормено тегло, а другият слаб. Еднояйчните близнаци дават възможност да се изследват ефектите от външни влияния върху генетично идентични живи същества; това е специалната стойност на тази поредица от тестове. Оказа се, че микробиомът на всеки тънък близнак е много по-разнообразен от този на затлъстелия близнак. Тази характеристика не може да бъде вродена във всеки отделен случай, тъй като тестваните са близнаци.
За да предоставят допълнителни доказателства за влиянието на микробиома върху ръста на неговия носител, изследователите са прехвърлили чревната флора на съответните близнаци с наднормено тегло и тънки близнаци на други Гнотобиотен. И тук резултатът беше ясен: мишка, получила микробиома на затлъстел човек, наддава с по-голяма тежест със същата диета, отколкото партньор, получил микробиома на слаб.
Важно е да се разбере тази реализация в пълния й обхват. В нормалния живот не може да се каже точно дали затлъстяването променя микробиома или нарушената чревна флора води до затлъстяване. Вероятно и двете са верни и образуват омагьосан кръг. Но току-що описаният експеримент ясно показва, че в този случай само промененият микробиом води до промяна в метаболизма (= усвояване на хранителните вещества в тялото) при иначе точно идентични условия на живот. Това откритие показва колко важно е биоразнообразието на чревните бактерии.
Дори при затлъстели хора вече е показано как техният микробиом се променя с промяна в диетата. Тези резултати предполагат, че не само затлъстяването, но и свързаните с тях заболявания могат да бъдат резултат от взаимодействието на микробна общност. Намирането на възможен причинител на заболяване е важна стъпка, за да се открие впоследствие възможност за лечение.
Дебелите мишки отслабват малко по-лесно от хората. Те просто образуват общ апартамент с тънки мишки. Мишките имат навика да ядат изпражненията на своите събратя. В резултат на това те включват и чревните бактерии на тънките си приятели. Поради увеличеното биоразнообразие, пълнивите мишки се приспособиха към тънките за кратко време.
С хората е малко по-трудно. Ние (надяваме се) не искаме да възприемем този специален хранителен навик на гризачите. Както вече беше описано, микробиомът също се променя чрез промяна в диетата. Ако ядем храни, които подобряват условията на живот на полезните бактерии като Firmicutes, тези бактерии се размножават съответно. След това те изместват неблагоприятните бактерии като Bacteroides. Досега се предполагаше, че хората трябва да се хранят здравословно, с ниско съдържание на калории, за да приемат по-малко калории. Но в тази верига липсва най-важното звено - микробиомът. Всъщност решението е да се храните с микробиоми. По този начин ние поддържаме микробиом, който извлича по-малко калории, но по-ценни хранителни вещества от храната.