Содержание
Представьте двух людей, которые решили сбросить вес. Оба придерживаются диеты и больше двигаются, но один худеет с трудом, а другой — сравнительно легко. В чём подвох? Мы привыкли думать, что всё дело в балансе «калории на входе — калории на выходе». Однако на деле массу тела регулируют сложные системы — гормоны, мозг, обмен веществ, гены — и, как ни удивительно, даже невидимые обитатели кишечника. Да-да, микробиом нашего кишечника тоже вмешивается в игру.
Этот невидимый «орган» — триллионы бактерий весом около двух килограммов — влияет на то, как мы усваиваем пищу и накапливаем жир. Проще говоря, калория калории рознь: одна и та же булочка может дать разное количество энергии двум людям в зависимости от состава их кишечных микробов. Так что если вы изводите себя диетами, а вес стоит на месте, возможно, дело не только в силе воли или «тяжёлой кости», но и в маленьких постояльцах вашего кишечника.
Микробы, мыши и лишний вес
Учёные заподозрили микробиом в сговоре с ожирением не на пустом месте. Ещё фермеры замечали: скот на низких дозах антибиотиков (с подавленной кишечной микрофлорой) быстрее толстеет на том же самом корме. Это был первый намёк, что микробы как-то влияют на обмен веществ. А ключевые доказательства пришли из опытов на мышах.
Классический эксперимент: берут мышей, выращенных без микробов (стерильных «гермфри»), и сравнивают с обычными. Сюрприз — стерильные мыши едят больше, а жира откладывают меньше, чем их «грязные» собратья. Когда же худощавым стерильным мышам пересадили кишечную микрофлору от обычных, бедняжки быстро пополнели, хотя рацион не изменился. У них выросла жировая прослойка и появились признаки диабета. То есть микробы помогли извлечь из корма максимум энергии и отправили излишки в жировое депо.
Другой знаковый опыт: микробиоту человека от пары близнецов (один полный, другой стройный) пересадили двум группам стерильных мышей. Мыши с микробами полного близнеца стремительно жирели, а с микробами худого оставались стройными. «Худая» микрофлора, получается, защищает от набора веса. По сути, эти эксперименты доказали, что ожирение можно «передать» через микробов.
Кроме того, у людей с ожирением часто наблюдаются сдвиги в составе кишечной флоры — меньше видов и перекос в соотношении доминирующих бактерий (например, избыток Firmicutes при дефиците Bacteroidetes). Хотя универсальной «бактерии ожирения» нет, в целом микробиота полных обычно настроена на более эффективное извлечение калорий из пищи.
Микробиота и обмен веществ
Каким же образом микробы влияют на наш энергообмен? Бактерии — умелые «химики»: они расщепляют пищу, которую наш собственный кишечник переварить не в силах. Скажем, клетчатка из овощей и злаков прошла бы транзитом, если бы не микробные ферменты. Дружелюбные бактерии перерабатывают клетчатку и выделяют особые соединения — короткоцепочечные жирные кислоты (ацетат, бутират, пропионат). Эти вещества всасываются в кровь и дают нам дополнительную энергию. Выходит, одна и та же тарелка салата может принести разное число калорий двум людям: у кого больше микробов-«переработчиков» клетчатки, тот получит максимум, а у кого их мало — значительная часть клетчатки выйдет без пользы.
Продукты микробного метаболизма влияют и на то, как тело тратит или запасает энергию. Те же короткие жирные кислоты служат не только топливом, но и сигнальными молекулами. Попадая в печень, мышцы и жировую ткань, они улучшают чувствительность к инсулину — помогают клеткам активнее усваивать сахар из крови. Некоторые из них даже активируют бурый жир (нашу «печку» для сжигания калорий) и снижают образование белого жира. А ещё кишечная флора изменяет состав жёлчных кислот, которые через специальные рецепторы в кишечнике и печени регулируют, сколько жира отложит организм и каким будет уровень глюкозы. Проще говоря, микробы тонко перенастраивают наш обмен веществ с помощью химических сигналов, о существовании которых мы раньше не подозревали.
Более того, микробы вмешиваются в гормональные механизмы накопления жира. Например, в кишечнике человека вырабатывается белок, подавляющий отложение жира (известный как FIAF, ангипоэтиноподобный белок 4). В норме он тормозит создание жировых запасов. Но некоторые бактерии снижают уровень этого фактора — словно снимают «ограничитель», и организм начинает активнее копить жир. Иными словами, микробиом может переключать метаболические рычажки хозяина: где-то стимулировать сжигание калорий, а где-то заставлять откладывать их про запас.
Воспаление и инсулинорезистентность
Кишечные микробы влияют на обмен веществ и опосредованно — через иммунную систему. Дисбаланс микрофлоры (например, при диете с избытком жиров и нехваткой клетчатки) нарушает барьерную функцию кишечника. Одни бактерии начинают усиленно продуцировать токсины, а стенка кишечника становится более проницаемой. В итоге мельчайшие фрагменты бактерий, вроде липополисахарида (ЛПС), просачиваются в кровь. Иммунные рецепторы распознают ЛПС и запускают каскад воспаления — слабого, хронического. Медики называют это «метаболической эндотоксемией»: в крови постоянно чуть повышен уровень бактериальных токсинов, и идёт вялотекущее воспаление.
Проблема в том, что такое тихое воспаление мешает работе гормонов. Больше всего страдает сигнал инсулина: ткани хуже откликаются на инсулин, развивается инсулинорезистентность. Глюкоза неохотно усваивается клетками, поджелудочная железа вынуждена выбрасывать всё больше инсулина. А высокий уровень инсулина — это зелёный свет для синтеза жира и запрет на его расщепление. Получается замкнутый круг: дисбаланс микробов → хроническое воспаление → инсулинорезистентность → ещё большее отложение жира. Человек полнеет даже при прежнем калораже, ведь обмен переключён на режим накопления. И коварно то, что всё происходит скрытно: нет инфекции или температуры — просто постепенно растёт вес и формируется метаболический синдром. Не зря сегодня ожирение считают не только диетической проблемой, но и хроническим воспалительным заболеванием — во многом из-за влияния микробиоты.
Микробы и аппетит
Ощущение голода и сытости — результат сложной сигнализации, и микробы тоже вносят сюда лепту. В кишечнике есть клетки, которые после еды выделяют «гормоны насыщения», например GLP-1. Эти сигналы дают мозгу команду: «Мы наелись». Полезные бактерии помогают вырабатывать больше таких гормонов. Когда микробы ферментируют клетчатку, образующиеся жирные кислоты стимулируют кишечные клетки высвобождать GLP-1 и подобные ему гормоны. Так чувство сытости наступает быстрее. Не зря исследования показывают: добавка пищевых волокон (пребиотиков), повышающая число полезных микробов, увеличивает уровень гормонов насыщения и снижает аппетит.
При ожирении часто наблюдается обратная картина. Микробиота менее разнообразна, мало тех самых «добрых» бактерий — поэтому сигналы насыщения слабее. Одновременно могут преобладать виды, влияющие на аппетит не в лучшую сторону — например, стимулирующие выработку грелина (гормона голода). В результате человек ощущает хронический лёгкий голод, даже если съел достаточно.
Учёные даже предполагают, что бактерии способны влиять на вкусовые предпочтения хозяина. Через блуждающий нерв и с помощью нейромедиаторов вроде дофамина они могут усиливать нашу тягу к тем продуктам, которые выгодны им самим. Звучит фантастично, но есть версия: микробы-«сладкоежки» подкрепляют любовь хозяина к сладкому, а бактерии, обожающие жирное, незримо подталкивают нас съесть что-нибудь пожирнее. Эта гипотеза ещё изучается, но сам факт существования оси «кишечник — мозг» через микробиоту уже не оставляет сомнений.
Микробиота: новая цель для похудения
Логичный вопрос: можно ли повлиять на своих микробов, чтобы легче контролировать вес? Наука отвечает: отчасти да. Самый простой способ — скорректировать питание. Рацион, богатый клетчаткой (овощи, фрукты, цельные злаки) и кисломолочными продуктами, поддерживает здоровый баланс микробиоты. У полных людей, перешедших на богатую волокнами диету, в опытах снижался вес и улучшались метаболические показатели — не без участия микрофлоры.
Другой подход — пробиотики, добавки с живыми полезными бактериями. Их влияние на вес пока скромное, но некоторые штаммы бифидо- и лактобактерий в испытаниях давали небольшое снижение массы тела. Перспективной «звездой» считается бактерия Akkermansia muciniphila (её мало в кишечнике при ожирении) — первые исследования показали, что при добавлении в рацион она улучшает обмен веществ у людей с избыточным весом.
И наконец, самый прямолинейный метод: пересадка микрофлоры от худого донора полному пациенту. Звучит экстремально, но в эксперименте у людей с метаболическим синдромом такая фекальная трансплантация улучшила чувствительность к инсулину. Правда, заметного похудения не произошло — слишком много факторов влияет на вес одновременно. Ясно одно: микробиом не заменит ни диету, ни спорт, зато даёт новые инструменты борьбы. Возможно, вскоре врачи будут корректировать ожирение не только рекомендацией меньше есть и больше двигаться, но и тонкой настройкой микробиоты. Целая армия микробов внутри нас влияет на обмен веществ — так сделаем же её союзником в деле здоровья и стройности!
Автор статьи: нутрициолог, фармацевт, Калашникова Е. В. — о враче.
