Дослідники виявили, що генетичний аналіз на мишах та людях, які страждають ожирінням та худими особинами, відрізняється складом кишкових бактеріальних спільнот.

впливають

21 грудня 2006 р. О 00:00 ЗДЕНОК УРБАН, співробітник МСП

У двох статтях, опублікованих в останньому випуску журналу Nature, про це повідомила команда Джеффрі Гордона з Вашингтонського університету. Луї (США).

Ожиріння до банкрутства?

За останню чверть століття ожиріння набуло пандемії в економічно розвинених країнах, включаючи частини країн, що розвиваються. Ускладнення його здоров’я - від серцево-судинних захворювань до декількох видів раку - все більше сприяють смертності. Це знижує якість життя. Це серйозно впливає на економіку. З одного боку, збільшенням непрацездатності, а з іншого - споживанням все більшої частини бюджетів на охорону здоров’я. Навід Саттар з Університету Глазго (Великобританія) та його колеги минулого тижня попереджали в British Medical Journal за прикладом своєї країни, що ожиріння може врешті збанкрутувати у сфері охорони здоров'я.

Основною причиною ожиріння є невідповідність між споживанням і витратою калорій. Протягом дня ми маємо все більше можливостей отримати відносно дешеву високоенергетичну дієту, але ми не компенсуємо фізичну активність. Або це об’єктивно є наслідком зміни характеру зайнятості більшості людей, або звичайного комфорту. Однак метаболізм в організмі дуже складний, а також має генетичний компонент. Для більшості людей, включаючи ожиріння, різниця між споживанням калорій і витратами не перевищує одного відсотка, але це також створює великі запаси жиру протягом багатьох років.

Заклики змінити дієту та фізичні вправи поки недостатньо працюють, тому шукається біомедичне рішення. Зокрема, дослідники вивчають, як гормони контролюють метаболізм. Вони хочуть знайти нові ліки, які допомогли б людям збалансувати її баланс. Так звана мікрофлора кишечника, переважно бактерії, відіграє величезну роль в обміні речовин. У нас в кишках трильйони і трильйони (кілька кілограмів). Гордон та його колеги вирішили перевірити, чи не відрізняється ця мікрофлора між ожирілими та стрункими мишами та людьми. Таким чином, різні типи кишкової мікрофлори не впливають на регуляцію маси тіла.

Бактерії ожиріння і стрункості

Вони обрали метод генетичного аналізу мікрофлори, який дозволяє досить легко визначити відносні пропорції його компонентів. Вони зосередилися як на ожирінні та бідних людях, так і на ожирілих та бідних мишах, з якими можна експериментувати. Двома домінуючими компонентами кишкової мікрофлори мишей та людей є бактерії великих груп Firmicutes та Bacteroidetes (див. Рамку).

Команда Гордона вперше розглянула дванадцять людей із ожирінням, які дотримувались дієт зі зниженим вмістом жиру та вуглеводами. Через рік вони генетично контролювали склад своєї кишкової мікрофлори. Вони виявили, що спочатку у них була більша частка Firmicutes порівняно з худими людьми, але вона поступово знижувалася. Після однорічної дієти люди з ожирінням наближалися до худих із цим зменшенням та супутнім збільшенням частки Бактероїдетів.

Дослідники перевірили ці результати на ожирілих та худих мишах. У ожирених мишей питома вага кишкових кісток була вищою, ніж у худих. Ще цікавішим було відкриття того, що мікрофлора кишечника з ожирінням мишей володіла більш рясними генами, які розщеплюють нормально неперетравлювані полісахариди. Таким чином, специфічні бактерії допомогли господарям ожирілих мишей отримувати більше енергії з раціону.

Все наводило на думку, що ожиріння змінює склад мікрофлори кишечника. Однак це не довело, що різне співвідношення зазначених великих груп бактерій може бути причиною різної маси тіла. Тому Гордон та його колеги перенесли мікрофлору мишей з дефіцитом лептину із ожирінням до худих мишей, які не мали власних кишкових мікробів. (Дефіцит лептину спричиняє необмежене споживання калорій та низькі витрати калорій, що призводить до швидкого відгодівлі; вміст лептину потім збільшується із збільшенням кількості жиру в організмі.)

Протягом наступних двох тижнів було показано, що ці миші отримували більше калорій під час дієти та отримували більше, ніж подібні миші, але вони отримували мікрофлору кишечника від нежирних мишей. Дійсно, різна ефективність переробки їжі, що в кінцевому рахунку призводить до різної маси тіла, може бути наслідком відмінностей у складі мікрофлори кишечника.

У коментарі "Природі" Матей Байзер і Ренді Сілі з Університету Цинциннаті (США) зазначають, що в цілому все ще є багато невизначеності, і потрібно додати деталі. Але вони вважають результати команди Гордона "потенційно революційними". І вони погоджуються з тим, що нам потрібно розглянути, як ми могли б маніпулювати своєю мікрофлорою при лікуванні або профілактиці ожиріння. Це дослідження повинно об’єднати мікробіологів з дієтологами, фізіологами та неврологами (рівень гормонів, що впливають на масу тіла в крові, що регулюється мозком на основі біохімічних сигналів). Загроза пандемії ожиріння виправдовує високу відданість та інвестиції.

Кредити за ілюстрацію - Загальна лікарня Саутгемптона/SPL; Лаура Кіро, Чжен Хе, Ларгус Анженент і Джеффрі Гордон.

Ключові гравці нашого надра

Фірмікути та бактероїдети - це відділи або штами бактерій. Переважна більшість не є патогенними, лише деякі небезпечні. У кишковій мікрофлорі людини вони разом становлять понад 90 відсотків. (Однак тонший відносний склад кишкової мікрофлори на рівні конкретних видів бактерій є суто індивідуальним, до 70 відсотків.) Firmicutes насправді є найбільшим бактеріальним штамом. Він складається з понад 250 родів принаймні з одним видом - включаючи добре відомі роди Lactobacillus, Mycoplasma, Bacillus і Clostridium. У них дуже різна фізіологія. Бактероїдети - це близько 20 родів. Рід Bacteroides є найпоширенішим в мікрофлорі кишечника людини і є найпоширенішим із видів Bacteroides thetaiotaomicron. У звичайних умовах вони нешкідливі, але після травми або хірургічного втручання вони можуть проникати в нетипові місця та спричиняти ускладнення. Зображення праворуч показує, що різниця між типами персонажів може полягати також у тому, які бактерії ми конкретно переносимо в кишечнику. (urb)