Иммунитет к старению. Как использовать бактерии внутри и снаружи тела для здоровья и долголетия

В исследовании 2017 года при участии женщин удалось обнаружить, что умеренные физические упражнения изменяют состав микробиома человека и увеличивают количество полезных для здоровья бактерий, таких как Bifidobacterium, Akkermansia и F. Prausnitzii. Все эти микробы связаны с продукцией КЦЖК и противовоспалительной активностью. Аналогичным образом анализ 1493 участников проекта «Американский кишечник» показал, что наличие умеренных физических нагрузок способствовало увеличению микробного разнообразия в группе Firmicutes, в том числе производителя бутирата F. Prausnitzii. Физические упражнения обычно рекомендуются для профилактики и лечения хронического воспаления при многих заболеваниях, таких как диабет второго типа, ишемическая болезнь сердца и ожирение, которые характеризуются дисбиотической микробиотой. В совокупности исследования физических упражнений предполагают, что умеренные физические нагрузки увеличивают концентрацию противовоспалительных КЦЖК за счет полезной модуляции микробиома.

Микробный допинг

Учитывая все, что мы узнаем о роли микробиома в спорте, возможно, в будущем мы сможем разработать идеальный (и, по-видимому, законный) микробный состав для повышения производительности профессиональных спортсменов. Пока существует только одно исследование, посвященное микробиому высококлассных спортсменов: ирландских игроков в регби (читайте в главе 8). На наш взгляд, это перспективная область для скрытых научных инноваций. Здесь мы опишем ингредиенты нашего гипотетического микробного коктейля.

• Во-первых, мы знаем, что регулярные тренировки профессиональных спортсменов отличаются от нагрузок «воинов выходного дня» или «любителей бега». Они часто тренируются два-три раза в день и находят различные творческие способы подтолкнуть себя к пределам возможностей для достижения определенных целей. Экстремальные упражнения вызывают значительное воспаление в организме, которое включает производство воспалительных цитокинов. Спортсмены, как правило, быстро выздоравливают, а уровень воспаления быстро падает до очень низкого. Поэтому при разработке нашей идеальной смеси для допинг-контроля мы должны включить микробы, которые производят противовоспалительные средства (а именно производителей бутирата, о которых мы говорили выше), чтобы еще больше усилить естественный эффект от их воздействия.

• Во-вторых, нам нужен микробный эликсир из смеси микробов, способных расщеплять молочную кислоту, которая является побочным продуктом интенсивных упражнений. Вспомните эти ужасные ощущения после нескольких забегов на короткие дистанции в начальной школе на уроке физкультуры, или как вы себя чувствуете после изнурительных интервальных тренировок. Молочная кислота может ограничивать работоспособность, потому что кислород не может поступать к мышцам с прежней эффективностью, и энергетический обмен (метаболизм) переключается на бескислородные формы (анаэробный метаболизм). Состояние можно восстановить после менее интенсивных упражнений или отдыха, что в результате возвращает метаболизм в аэробное состояние (с использованием кислорода), и кровь вымывает молочную кислоту. Исследуя 20 бегунов, которые тренируются для участия в Бостонском марафоне, ученые обнаружили, что после забега у них значительно повышается количество микробов, которые расщепляют молочную кислоту. Джессика пробежала Бостонский марафон в 2018 году и хорошо помнит изнурительные длинные забеги и тяжелые тренировки, которые, вероятно, пришлись этим микробам по душе.

• В-третьих, нам нужны микробы, которые могли бы эффективно расщеплять пищу, чтобы быстро генерировать энергию во время соревнований и увеличивать поглощение белка для восстановления мышц. Это особенно важно для ультрамарафонцев, участвующих в забегах от 80 до 160 км. Хотя ученые обнаружили у этих спортсменов микробов, которые эффективно и избирательно расщепляют углеводы и клетчатку, прикладное использование этих знаний осложняется тем, что оптимизированные персональные диеты пока не пережили подъем популярности.

• Пока мы спим, мы можем пользоваться микробами, которые влияют на состояние мозга. Возможно, мы сможем найти микробов, которые блокируют боль и помогают справиться с чувствительностью и усталостью в мышцах. Как мы узнали из главы 3, мы, вероятно, сможем отыскать микробов, которые помогают справляться со стрессом и снимают симптомы у спортсменов, которые сильно нервничают у стартовой линии. Из этой главы мы узнали, что нам нужно несколько микробов для укрепления костей и мышц, чтобы уменьшить риск травм и переломов. Крепкие мышцы особенно нужны гимнастам, которым важно идеально приземляться после выполнения упражнения.