Наша кишка містить близько 100 трильйонів мікробів (кишкові бактерії), які в сукупності відомі як мікробіом або флора кишечника. Не існує двох людей, чиї мікробіоми виглядають абсолютно однаково.

З іншого боку, кишкова флора є результатом того, що ми успадковуємо від матері при народженні, нашого харчування, навколишнього середовища та способу життя.

Добре встановлено, що кишечник відіграє роль у численних системах нашого організму, включаючи ті, що пов’язані з травленням, голодом і ситністю, за допомогою безлічі механізмів.

Але зараз дослідники починають виявляти конкретні відмінності між мікробіомами людей, що страждають ожирінням і худими, і почали розробляти персоналізовані методи лікування схуднення на основі цих результатів.

Існують сотні відмінностей в геномі людини, які схильні до ожиріння, - що збільшує ризик розвитку серцево-судинних захворювань та діабету 2 типу - проблеми, яка зростає у більшості країн світу.

Дослідження з близнюками показали, що ожиріння має коефіцієнт успадкованості від 40% до 75%. Це означає, що є місце для дії зовнішніх факторів.

Але, хоча в бактеріях кишечника існує багато відмінностей, які можуть впливати на вагу, вчені не розуміють, чому і навіть те, наскільки це залежить від генів.

Відмінності в бактеріях

кишкові

Деякі люди, які їдять дієту, важче втрачають вагу, ніж інші, хоча вони й дотримуються вказівок, і це може бути пов’язано з цим бактерії в кишечнику.

Зокрема, до ферментів всередині.

«Те, що ми їмо, досягає нас і бактерій у нашому кишечнику, які перетравлюють ту частину їжі, яку ми не можемо отримати через брак ферментів. Ці процеси генерують додаткові калорії, які кишкова флора може повернути нам. Ось чому це взаємовигідні відносини, при яких бактерії дають нам більше користі від того, що ми їмо ",

пояснює Пурна Кашьяп, доцент клініки Мейо та директор лабораторії Gut Microbiome.

Кашьяп досліджував, чи може перехід на низькокалорійну дієту мікробіотичні бактерії ефективніше приймати калорії з їжі, що може бути корисним, коли їжі мало, але це може вплинути на втрату ваги.

У пілотному дослідженні 26 учасників їли низькокалорійну дієту, багату фруктами та овочами, а деякі люди не втрачали стільки ваги, скільки інші.

Аналіз їх флори кишечника виявив, що учасники мали різні рівні двох конкретних типів бактерій, і один з них, діалізатор, негативно впливав на втрату ваги.

У тих, хто не зміг схуднути, ця бактерія могла переробляти вуглеводи та ефективніше використовувати свою енергію, каже Кашіап. Однак, це уточнює, лише частку втрати ваги можуть контролювати ці мікроби.

"З біологічної точки зору має сенс, що бактерії можуть бути перешкодою, але вони можуть зіграти незначну роль, оскільки виробляють лише невелику кількість калорій".

Важливість різноманітності

Хоча дослідження не змогло визначити, звідки взялися бактерії Діалістер, дослідження показали, що деякі бактерії, які походять з нашого раціону, можуть побічно спричинити збільшення ваги, змінюючи поведінку нашої флори.

Дослідники проаналізували зразки плазми крові та стільця у 600 людей, що страждають ожирінням та не страждають ожирінням, і виявили 19 різних метаболітів, пов’язаних з чотирма типами бактерій у флорі кишечника, що може призвести до збільшення ваги, включаючи глутамат, пов’язаний з ожирінням, та амінокислоти з розгалуженим ланцюгом. основні та основні (BCAA), пов'язані з підвищеною секрецією інсуліну та ризиком розвитку діабету 2 типу, а також серцево-судинних захворювань.

Ці метаболіти можуть частково визначатись споживання м’яса, на думку дослідниці Луїзи Бранквалл.

«Структура метаболітів, яку ми виявили, містить багато BCAA, які містяться у продуктах тваринного походження. Це узгоджується з іншими дослідженнями, які показують, що велике споживання білка збільшує ризик різних захворювань ".

Бранкволл каже, що дослідження має зосереджуватися на тому, як ви можете модифікувати склад мікробіома, щоб зменшити ризик ожиріння, а також розуміння того, як виглядає здоровий мікробіом і які фактори змінюють його бактеріальний склад.

"Досі немає чіткого уявлення про те, які відмінності існують між мікробіомом ожиріння та худорлявої людини",

говорить Олуф Педерсен, професор генетики метаболізму в Університеті Копенгагена.

Гірше того, що було встановлено, - важливість наявності різноманітна флора кишечника, з багатьма типами бактерій.

Антибіотики

Педерсен та його команда проаналізували флору кишечника 123 людей, що не страждають ожирінням, і 169 дорослих із ожирінням, і виявили, що 23% людей із порівняно невеликою різноманітністю частіше страждають ожирінням, мають резистентність до інсуліну та високий рівень жиру в крові, всі фактори, що збільшують ризик діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань.

Ті, хто страждав ожирінням і мав незначне бактеріальне різноманіття мікробіоти, за останні дев'ять років набрали набагато більше ваги.

Педерсен каже, що причини, чому деякі люди мають більше різноманітності мікробіомних бактерій, порівняно з іншими, невідомі, але багаторазове лікування антибіотики може сприяти втраті бактерій, які не повністю відновлюються.

Також точно невідомо, чи різноманітність бактерій причина або наслідок збільшення ваги. Однак є дані, що мікробіом може впливати на метаболізм.

Переваги волокон

Одне дослідження показало, що ми можемо збільшити різноманітність бактерій у кишковій флорі, збільшивши споживання волокна.

Коли ми споживаємо клітковину, наш кишечник розщеплює їх на коротколанцюгові жирні кислоти, включаючи бутират, протизапальний засіб, пов’язаний з худорбою та меншою частотою запальних захворювань, пояснює Ана Вальдес, автор дослідження та доцент Університету ім. Ноттінгем, Великобританія.

«Якщо люди з діабетом 2 типу дотримуються дієти, багатої клітковиною, ви можете знизити статус діабету та збільшити вироблення бутирату. Люди з більш різноманітним мікробіомом і які їдять більше клітковини, мають менше інсуліногенних дієт (що складаються з продуктів, що виробляють менше стрибків глюкози та інсуліну), і, ймовірно, використовують більше енергії ";

Він каже.

Ми повинні випробувати це, але бактерії в кишечнику можуть перетворити клітковину в речовини, які модулюють чутливість до інсуліну та енергетичний обмін.

Індивідуальне лікування

Тим часом дослідники з Ізраїльського інституту Вейцмана виявили, як налаштувати методи лікування для поліпшення кишкової флори та зменшення ризику розвитку діабету, який пов’язаний із ожирінням.

Дослідники набрали 1000 учасників і попросили їх вимірювати рівень цукру в крові кожні п’ять хвилин і зазначати їх дієту, те, як вони спали і почувались протягом тижня, і виявили, що вони по-різному реагують на різні види їжі.

“Багато продуктів харчування викликали реакції, яких ми очікували. Наприклад, вживання їжі без цукру підтримувало рівень цукру постійним у більшості людей, тоді як їжа з цукром спричиняла стрибки цукру. Але ступінь його прояву різнився між людьми ",

пояснює Еран Сігал, головний слідчий цього проекту.

Помідор - це їжа, яка значно підвищує рівень у деяких людей, тому вони повинні контролювати кількість споживаної їжі, тоді як для інших одна їжа погана, але не тоді, коли вони поєднують її з іншою.

На основі зібраної інформації дослідники розробили a алгоритмякі можуть, відповідно до складу кишкової флори кожної людини, передбачити, як їх рівень цукру буде реагувати на різні продукти.

Дослідники попросили 25 учасників їсти протягом тижня «хорошу» їжу для цукру в крові, а потім «погану» їжу.

Ці дієти змінили реакцію на рівень цукру в крові, а потім збалансували ці рівні.

Наші кишкові бактерії та реакція цукру в крові на різні продукти харчування можуть еволюціонувати з часом, каже Сегал, але це займе час, і наш кишечник до і після змін буде більше схожий на себе, ніж якщо порівняти його з іншою людиною.

Рішення

Алгоритм ліцензований стартапом Day Two, який пропонує свої послуги в Ізраїлі та США.

Зараз Segal досліджує людей з переддіабетом та діабетом та оцінює, чи можуть персоналізовані дієти з алгоритмом змінити преддіабет та діабет, якщо їх тривалий час дотримуватися.

Дослідники сподіваються, що протягом наступних п’яти років можуть стати доступними інші персоналізовані методи лікування, але ще належить зробити ще багато.

Бактерії у нашій флорі, за словами Кашіапа, здатні до складних біохімічних реакцій.

"Ми повинні розуміти, як ці бактерії впливають на кожен із цих процесів, що призводить до ожиріння та діабету, які є складними захворюваннями з багатьма факторами".

“Мікробіом змінюється, ми можемо його змінити. Якщо ми можемо побачити, як бактерії націлені на нього, ми можемо атакувати його на різних рівнях, кожен з яких впливає на лікування ожиріння. Немає сумнівів, що мікробіом є частиною розчину ".