Человек на бактериях. Как получать силу и энергию из своего кишечника

Ученые изучили микрофлору бегунов на длинные дистанции и гребцов. Результаты они представили на конгрессе Американского химического общества. Сначала ими были собраны образцы кала от 20 бегунов, готовящихся к бостонскому марафону в 2015 году.

— В течение двух недель я ездил по Бостону, собирая образцы в автомобильном холодильнике, — рассказывал на конгрессе доктор Джонатан Шейман, один из авторов испытания. — Нам нужно было проверить, как меняется микробном спортсменов во время тренировки, соревнований и отдыха после марафона.

Ученые искали различия среди бактерий, доминирующих в кишечнике спортсменов до и после забега. В образцах кала, взятых у бегунов после марафона, они обнаружили большое количество бактерий, которые специализируются в разложении молочной кислоты. Во время интенсивных физических усилий ввиду нехватки кислорода наши клетки переключаются на анаэробный метаболизм и в качестве побочного продукта выделяют молочную кислоту. А как прекрасно знают все спортсмены, закисленные мышцы долго не протянут. Поэтому присутствие бактерий, разлагающих молочную кислоту, крайне желательно.

Ученые также собрали образцы кала ультрамарафонцев (бегунов, которые преодолевают расстояния, превышающие обычный 42-километровый марафон), а также гребцов. Оказалось, что у спортсменов обеих дисциплин несколько разные виды кишечных бактерий. Ультрамарафонцам помогали микробы, специализирующиеся в расщеплении углеводов и клетчатки, а у гребцов этих видов не было.

— Кишечные микробы влияют не только на наш метаболизм, но и на воспалительные процессы и нервную систему. Поэтому мне интересно, можно ли изучить биологию организма, скажем, Майкла Джордана, а потом воспроизвести ее в виде пилюли и дать другим спортсменам, чтобы помочь им добиться таких же успехов, — говорил доктор Шейман.

Именно этим кислотам и стимулирующим их выработку полезным бактериям были посвящены исследования, связывающие кишечные бактерии с физическими упражнениями. Их провели ученые Иллинойского университета. Одно исследование было проведено на мышах, во втором участвовали люди.

Результаты первого испытания были опубликованы в Gut Microbes. В его процессе ученые поделили мышей на три группы. В первой группе оказались грызуны, ведущие сидячий образ жизни. Во второй у мышей был доступ к колесу, то есть это была группа «тренирующихся». В третьей группе оказались грызуны, которые мало двигались, жили полностью в стерильных условиях и были лишены микробиоты.

Исследователи собирали образцы кала мышей из двух первых групп, после чего трансплантировали их грызунам третьей группы. Как можно было ожидать, в организмах мышей из третьей группы развилась микробиота, напоминающая микробиоту мышей-доноров.

Грызуны, которые получили кал от мышей-«спортсменов», развили микробиоту, богатую видами бактерий, связанных с выработкой КЖК, в том числе бактерий, стимулирующих выработку бутиратов, которые препятствуют воспалительным процессам и очень хорошо влияют на работу кишечника. Дав мышам вещества, вызывающие воспаление кишечника, исследователи обнаружили, что в их организмах появились молекулы, затормаживающие развитие воспаления и помогающие быстро поправиться.

На основе данных наблюдений ученые пришли к выводу, что физические упражнения являются причиной значительных изменений в микробиоте мышей. Разумеется, здесь следовало бы задать главный вопрос: так ли это работает и у людей?

ДОПИНГ ИЗ КАЛА?!

Лорен Петерсон, микробиолог Лаборатории геномной медицины имени Джексона в Коннектикуте, заявила, что с помощью пересадки кала можно значительно улучшить свои спортивные результаты за короткое время. Чем привела в недоумение ученых и специалистов спортивной медицины.

Несколько лет назад Петерсон прибегла к такой операции, когда, по собственному заявлению, не могла справиться с симптомами боррелиоза. Микробиолог нашла донора, профессионального велогонщика, и всю процедуру совершила у себя дома. Обошлось ей это всего в шесть долларов — столько Петерсон потратила на клизму. (Врачи против таких домашних методов.)

Лорен почувствовала себя намного лучше и вдруг начала побеждать в соревнованиях на горном велосипеде. Ранее у нее были проблемы уже с одними только тренировками.

Шокированная результатами трансплантации, доктор Петерсон решила погрузиться в подробное изучение. Она отобрала 35 человек, профессиональных велогонщиков и любителей, и взяла у каждого из них по образцу кала. Согласно проведенным ею исследованиям, кал самых лучших велогонщиков был более «выигрышным» по сравнению с калом менее успешных велогонщиков: он содержал Prevotella и М. smithii. Первая бактерия связана с процессом регенерации мышц, а вторая помогает эффективнее перерабатывать энергию, которая поступает вместе с пищей.