Кишечник и мозг: как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг

Прежде чем мы начнем подробно рассматривать вопрос ожирения в контексте микрофлоры кишечника, давайте вернемся к различиям между обычным ребенком из промышленного западного общества и ребенком из аграрных районов субэкваториальной Африки. Примите во внимание, что населению африканских стран, в отличие от западного общества, в принципе незнакома проблема ожирения или избыточного веса. Несомненно, частично этот парадокс объясняется доступностью еды в целом, но существует еще один аспект, который касается состава микрофлоры кишечника у населения из разных частей земного шара. В ходе одного из исследований, результаты которого были опубликованы в 2010 году и теперь часто цитируются, ученые из Гарвардского университета изучали влияние рациона питания на состав микрофлоры кишечника, оценивая состав кишечной микрофлоры детей из аграрных районов Африки{164}. Эти дети питались продуктами, богатыми растительным волокном, и в целом их рацион питания «напоминал диету первобытных людей на заре зарождения сельского хозяйства». С помощью генетических тестов ученые определили типы бактерий, присутствовавших в каловых массах этих детей. Кроме того, авторы исследования проанализировали совокупность короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), которые синтезируются кишечными бактериями в процессе переваривания ими растительных волокон (полисахаридов).

Как уже ранее говорилось, две наиболее крупные группы бактерий — это Firmicutes и Bacteroidetes, они составляют до 90 % всех бактерий кишечной микрофлоры. Соотношение этих двух групп друг относительно друга определяет уровень воспаления в организме и напрямую связано с такими состояниями, как ожирение, диабет, коронарная болезнь сердца и воспаление в целом. Хотя не существует идеального соотношения, которое было бы равноценно отличному здоровью, известно, что более высокое содержание бактерий группы Firmicutes относительно бактерий группы Bacteroidetes в микрофлоре кишечника напрямую связано с более высоким уровнем воспаления и большей степенью ожирения.

Почему? Как уже отмечалось, бактерии группы Firmicutes исключительно хорошо приспособлены к извлечению калорий из пищи, так что они повышают их абсорбцию. Если организм абсорбирует больше калорий за время движения пищи по пищеварительному тракту, существует более высокая вероятность набора веса. Бактерии группы Bacteroidetes, с другой стороны, специализируются на расщеплении растительных волокон и крахмала на молекулы более коротких жирных кислот, которые организм способен использовать для получения энергии. Уровень соотношения F/B сегодня фактически считается «биомаркером ожирения»{165}.

Согласно гарвардскому исследованию, в микрофлоре представителей западного общества доминируют бактерии группы Firmicutes, в то время как в микрофлоре жителей африканских стран преобладают бактерии группы Bacteroidetes. Взгляните на график.

Преобладание в микрофлоре кишечника бактерий группы Firmicutes имеет определенные последствия, поскольку, согласно многочисленным исследованиям, эти бактерии помогают регулировать гены человека, отвечающие за процесс метаболизма. Это означает, что бактерии этой группы, в избытке находящиеся в микрофлоре людей, страдающих от излишнего веса, фактически контролируют экспрессию генов, влияющих на процесс метаболизма в организме. Образно говоря, они «похищают» ДНК человека, создавая таким образом сценарий, при котором организм думает, что ему необходимо запасать калории.

Как отметили авторы одного из проведенных в 2011 году исследований, «микроорганизмы не только повышают количество энергии, производимое в кишечнике, но также регулируют, в какой форме эта энергия будет запасаться организмом. Кроме того, они влияют на реакцию иммунной системы. Последнее особенно важно, так как дисбаланс микрофлоры кишечника способен привести к воспалительным заболеваниям, а подобный воспалительный процесс может быть связан с ожирением»{166}. Более того, в начале 2015 года в American Journal of Clinical Nutrition были опубликованы результаты исследования, еще раз подтвердившие, что высокий уровень бактерий группы Firmicutes приводит к изменению экспрессии генов, что может способствовать возникновению ожирения, диабета, сердечно-сосудистых и воспалительных заболеваний. Однако авторы исследования отмечают, что эту ситуацию можно изменить. Добавление в рацион питания растительного волокна способствует изменению соотношения разных групп бактерий в микрофлоре кишечника{167}.

Когда ученые проанализировали состав КЦЖК в каждой из групп — европейцев и африканцев, — они вновь отметили значительные различия{168}: