Статья на конкурс «био/мол/текст»: Каждый из нас хоть раз в жизни мечтал похудеть без изнурительных физических нагрузок и соблюдения строгой диеты. «Невозможно!» — скажете вы? «Нет ничего невозможного», — ответит наука.
Ведь у каждой девушки есть стройная подруга, которая, не соблюдая принципы правильного питания, остается худой. «Хороший метаболизм», — мило улыбаясь, отвечает она. «Хорошая микрофлора в кишечнике», — скажу я.
Эта статья расскажет вам о взаимосвязи между кишечной микрофлорой и объемом талии. Интересно? Тогда читайте дальше!
- Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2016.
- Генеральным спонсором конкурса, согласно нашему краудфандингу, стал предприниматель Константин Синюшин, за что ему огромный человеческий респект!
- Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма «Атлас».
- Спонсор публикации этой статьи — Сергей Коваленко.
Проблема ожирения остро стоит в 21 веке — эпохе гиподинамии и фастфуда. За последние четыре года количество людей с ожирением выросло с 11,5 процентов (565 миллионов человек) до 13 процентов (670 миллионов) и продолжает стремительно расти.
Если в дальнейшем тенденция не изменится, то к 2025 году от ожирения будут страдать уже около 17 процентов населения планеты.
Также стоит отметить, что ожирение — это системное заболевание, которое ведет к сердечно-сосудистым патологиям и серьезным метаболическим нарушениям
Виктор Шафранский(заместитель министра здравоохранения Украины)
Проблема ожирения касается всего мира, что наглядно показывает карта на рисунке 1. Разумеется, мы не можем оставаться равнодушными к ней. Так давайте разберемся, в чем причина этого заболевания, и можно ли побороть ожирение?
Рисунок 1. Степень риска ожирения в странах мира в 2013 г.
Микробиота кишечника — это микроорганизмы, которые живут в желудочно-кишечном тракте в симбиозе с человеком.
Они делятся на полезных (которые помогают нашему организму, выполняя ряд жизненно важных функций), условно патогенных (которые в норме находятся в кишечнике в небольшом количестве, но при снижении иммунитета и увеличении их популяции могут приводить к ряду заболеваний) и патогенных (которые приносят вред здоровью человека). Нормофлора, или полезная микрофлора (бифидобактерии, бактероиды, лактобактерии, фузобактерии, кишечная палочка, энтерококки, стафилококки) обеспечивает ряд важных функций:
- Защитная функция выполняется за счет формирования защитного барьера слизистой оболочки кишечника. Нормофлора (облигатная микрофлора) подавляет или уменьшает прилипание патогенных агентов путем конкурентного исключения. Например, лактобактерии пристеночной (мукозной) микрофлоры занимают определенные рецепторы на поверхности эпителиальных клеток. Патогенные бактерии, которые могли привязаться к тем же рецепторам, устраняются из кишечника из-за того, что им просто некуда прикрепиться. Также облигатная микрофлора может более «агрессивно» бороться с чужаками: например, бифидобактерии за счет ферментации олиго- и полисахаридов продуцируют молочную кислоту и ацетат, которые подавляют рост патогенных бактерий, что повышает резистентность организма к кишечным инфекциям.
- Также микробиота выполняет иммуногенную функцию (за счет стимуляции иммунной системы, местного иммунитета, в том числе выработки иммуноглобулинов). Например, энтерококки могут активировать В-лимфоциты и повышать синтез IgA (который отвечает за местный иммунитет), а кишечная палочка вырабатывает колицин В, чем подавляет рост патогенной микрофлоры. Лактобактерии воздействуют на специфические скопления лимфоидной ткани, благодаря этому происходит стимуляция клеточного и гуморального иммунных ответов.
- Также эти микроорганизмы участвуют в обмене веществ, обеспечивая мембранное пищеварение, регулируя биотрансформацию желчных кислот путем уменьшения всасывания холестерина из пищеварительного тракта. А холестерин, как известно, является материалом для образования желчных кислот в печени. Вместе с тем они формируют иммунологическую толерантность к пищевым и микробным агентам. Нормальная микрофлора участвует в синтезе и всасывании витаминов группы В, фолиевой и никотиновой кислот, кальция, железа и витаминов D и K. Кроме того, благодаря ферментам микроорганизмов переваривается клетчатка (например, целлюлоза), которая без их помощи не усваивается. После анаэробного расщепления клетчатки образуется водород, двуокись углерода, метан и летучие жирные кислоты (большая часть которых всасывается в кровь и используется для энергетических целей). Исходя из этого, появляется еще одна важная функция — выработка и снабжение организма энергией или энергетическим субстратом (бутиратом).
Анализируя эти данные, мы понимаем, насколько важный вклад в наше здоровье вносит кишечная микробиота. Как говорил Георгий Ратнер: «Только подумать, какие умнейшие и сложнейшие процессы непрерывно ведет организм, чтобы сохранить нам здоровье, и как глупо и бездарно в жизни действуем мы сами».
Количественный и качественный состав зависит от многих факторов:
- возраст (у людей пожилого возраста снижается процент лактобактерий и бифидобактерий);
- общее состояние организма (наличие хронических заболеваний ЖКТ);
- прием лекарственных препаратов (антибиотиков);
- генетические особенности организма;
- питание.
Например, у приверженцев западной диеты (с высоким содержанием жиров) наблюдается уменьшение популяции Bacteroidetes и увеличение Firmicutes в составе кишечной микробиоты (КМ) [1].
Разумеется, тот факт, что регулярный прием жирной пищи приводит к ожирению, не является новым, но какую роль тут играет кишечная микрофлора? И что будет, если перенести часть кишечной микробиоты от мыши, страдающей ожирением, в организм стерильной (лишенной микрофлоры кишечника)? И могут ли определенные группы микроорганизмов приводить к ожирению? Давайте попробуем найти ответы на все эти вопросы.
Есть ли связь между ожирением и составом КМ?
Ванесса Ридаура и ее коллеги поставили очень интересный эксперимент [2], [3]. Они получили образцы микрофлоры кишечника у четырех пар человеческих близнецов (в которых один из каждой пары был худым, а другой страдал ожирением).
Эти образцы вводили выращенным в стерильных условиях мышам (в кишечнике этих грызунов не было микроорганизмов) и наблюдали за тем, как животные набирают массу (рис. 2). Кормили мышек кормом, богатым клетчаткой и с нормальным процентом жира.
Оказалось, что те мыши, которые получили микрофлору худых людей, спустя несколько недель сохраняли нормальный процент жира в теле, а те, которым досталась кишечная микрофлора толстяков, начинали набирать вес (хоть и питались нежирной пищей). Когда мышей обеих групп после заражения помещали в одну клетку, и они начинали обмениваться микрофлорой (мыши иногда поедают фекалии), то микробиота худых «побеждала» микробиоту толстяков: обе группы мышей оставались худыми.
Рисунок 2. Обычная мышь и мышь страдающая ожирением.
Похожий эксперимент проводили исследователи из Медицинской школы Мичиганского университета [4]. Поначалу биологи вырастили поколение стерильных мышек (без кишечной микрофлоры). После этого заселили их кишечник человеческими бактериями (материал взяли из фекалий здорового человека с нормальной массой тела).
Далее лабораторных грызунов разделили на две группы. Первую кормили едой с большим содержанием клетчатки, вторую — жирной и калорийной пищей, которая практически лишена клетчатки. Изначально в обеих группах показатели кала почти не отличались, но позднее были обнаружены существенные изменения.
У мышей, которые употребляли мало клетчатки, обнаруживались типичные для ожирения изменениям КМ: снижение содержания в просвете толстой кишки Bacteroidetes и увеличение численности Firmicutes. Примечательно, что животные с подобными изменениями КМ были способны усваивать больше жиров из кишечника.
Увеличение численности бактерий типа Firmicutes в кишечнике мышей при кормлении жиром находили на протяжении нескольких месяцев. Вернуть потерянную микрофлору помог только метод трансплантации фекалий. В этом случае по прошествии десяти дней после процедуры состав и разнообразие бактерий кишечника грызунов из разных групп уже нельзя было отличить.
По мнению ученых, снижение разнообразия КМ является одной из причин ожирения, и прием жирной пищи бедной клетчаткой способствует этому [1], [5].
Подобное влияние на КМ пищи с высоким содержанием жиров найдено также у человека. Увеличение потребления калорий с 2400 до 3400 ккал/сут., как у людей с ожирением, так и без него, приводили к быстрым изменениям КМ: в фекалиях наблюдалось 20-процентное увеличение количества Firmicutes и соответствующее уменьшение Bacteroidetes [6].
Исходя из результатов этих экспериментов мы можем предположить, что в организме все же есть популяция бактерий, отвечающая за ожирение, и популяция, отвечающая за снижение массы тела. И прием жирной с пониженным содержанием клетчатки пищи способствует изменениям КМ в сторону увеличения популяции бактерий, способствующих избыточному весу [7].
Разумеется, мы не можем сказать, что дисбиоз является единственной причиной ожирения, так как это полиэтиологический процесс.
Тем не менее он вместе с другими предрасполагающими генетическими, экологическими и социальными факторами может привести к метаболическим нарушениям в организме.
Ожирение возникает тогда, когда поступление и образование энергии превышает ее потребность, а остаток неиспользованных ресурсов депонируется в жировой ткани.
Что же является одним из основных источников энергии в организме? Разумеется, это глюкоза. Результаты эксперимента [8] выявили, что у мышей с повышенным уровнем глюкозы в крови (страдающих сахарным диабетом) состав кишечной микрофлоры аналогичен составу КМ мышей с ожирением. Значит, эти процессы тесно связаны между собой [9].
Разумеется, не все люди, имеющие лишний вес, болеют сахарным диабетом, но 80% людей с сахарным диабетом имеют ожирение и чаще по абдоминальному типу, при котором жировые отложения, в основном, формируются в области живота. В народе этот тип фигуры называют «яблоком» (рис. 3).
Рисунок 3. Тип фигуры «яблоко» (скопление жировой клетчатки больше в районе живота).
Рисунок 4. Бифидобактерии Bifidobacterium longum под электронным микроскопом. Их длина — около 5 микрометров.
Давайте попробуем разобрать механизм, при котором глюкоза способствует ожирению. Глюкоза, попадая в кровь, повышает выработку инсулина (гормона-регулятора уровня глюкозы в крови).
Инсулин в свою очередь стимулирует синтез жиров и их отложение (за счет увеличения активности ферментов липогенеза, и в первую очередь АТФ-зависимого цитратрасщепляющего фермента) и тормозит их распад [5].
При этом если человек ведет «сидячий» образ жизни, синтезированные липиды откладываются в адипоцитах (так как энергия, поступающая извне, не используется и вынуждена откладываться в виде жировой ткани про запас).
Но эти процессы происходят постоянно и в здоровом организме. Значит, для того чтобы липогенез вышел за пределы нормы, нужно либо много глюкозы, либо мало инсулина, либо нарушение взаимодействия инсулина и глюкозы.
Так как мышей из эксперимента, описанного выше, кормили кормами с высоким процентом жиров, а не углеводов, значит дело не в чрезмерном поступлении глюкозы в организм. Инсулин вырабатывается β-клетками поджелудочной железы, а у мышей из предыдущих экспериментов функция железы нарушена не была.
Это свидетельствало о том, что проблема не в дефиците инсулина. Хотя в 2015 году ученые выдвинули теорию о прямой связи бифидобактерий (рис. 4) с синтезом глюкагоноподобного пептида-1 [8], [10]. Глюкагоноподобный пептид-1 — это инкретин, то есть вырабатывается в кишечнике в ответ на пероральный прием пищи.
Он оказывает влияние на различные органы и системы, в том числе усиливает секрецию инсулина. Пептид вырабатывается L-клетками, которые располагаются в слизистой оболочке подвздошной и толстой кишок, а бифидобактерии могут стимулировать его синтез.
Соответственно, если в кишечнике уменьшается количество бифидобактерий, то уменьшается количество этого пептида, а следовательно, и уровень инсулина. Но эта теория еще требует детального изучения, поэтому назвать ее основной причиной повышения сахара в организме мы пока не можем. Значит, остается вариант с нарушением усвоения глюкозы.
Сахарный диабет 2-го типа (СД II или инсулинонезависимый диабет) — это метаболическое заболевание, которое проявляется нарушением обмена углеводов.
В результате патологических изменений — приобретения инсулинорезистентности, то есть невосприимчивости клеток организма к этому гормону, — развивается гипергликемия (увеличение концентрации глюкозы в крови).
Простыми словами, в организме — нормальный уровень инсулина и повышенный уровень глюкозы, которая по каким-то причинам не может попасть в клетки. Давайте рассмотрим механизм образования инсулинорезистентности.
Мы видим на рисунке 5 рецептор инсулина, который состоит из двух субъединиц:
- α — реагирует с инсулином вне клетки;
- β — субъединица, которая уже связана со вторичными мессенджерами, субстратами инсулинового рецептора 1-го и 2-го типов.
Рецептор инсулина представляет собой тирозинкиназу [12]. Посредством аутофосфорилирования активируются различные пути, в частности, путь PI3K (фосфоинозитид-3-киназы), за счет которого и происходит транспорт глюкозы внутрь клетки, так как приходит в свое активное рабочее состояние транспортер глюкозы GLUT4. Так глюкоза попадает в клетку в норме.
Рисунок 5. Схема активации рецептора инсулина
Чужая микрофлора поможет похудеть
Ольга Суховарова | 15 января 2016, 17:30
Таблетки из человеческих фекалий всерьез становятся самым инновационным способом похудания. Через несколько месяцев стартуют клинические испытания, которые должны доказать, что нет лучшего лекарства, чем кал здорового человека.
Спойлер
Проблема: можно ли похудеть с помощью таблеток из фекалий?
Решение: да, поскольку в таблетке содержится часть микрофлоры худого человека, и она подсаживается тому, кто пьет таблетки. Ну а если худеть нет необходимости, то за образец кала можно получить 40$.
Новый способ похудеть без диет и спортзалов обещает стать главным оружием человечества в борьбе против ожирения: ученые уверены, что небольшое количество кала здорового человека, принимаемое внутрь, может сделать склонного к ожирению человека худым.
Причем это не просто теория, она в шаге от практики. А точнее в нескольких месяцах от нее — в марте 2016 года, ученые лучшего в США Массачусетского госпиталя (Massachusetts General Hospital), который находится в Бостоне, начнут клинические исследования.
«Цель исследования — изучить влияние кишечных бактерий на вес. Трансплантация фекельной микробиоты (ТФМ) — это перемещение кишечных бактерии худого здорового человека к человеку, страдающему ожирением, через кал», — говорится в анонсе исследования.
- Таким образом, микрофлора больного человека может улучшиться и остановить ожирение, предполагают ученые.
- Не зря мамы учат нас с детства всегда мыть руки после туалета — чтобы микрофлора другого человека не оказалась в нашем организме и не внесла ненужных изменений.
- Как лекарство будут тестировать
В исследовании примут участие 20 человек обоих полов в возрасте от 25 до 60 лет. Некоторым испытуемым в течение 6 недели будут выдавать таблетки, содержание небольшое количество фекалий худых людей, а остальным — просто плацебо.
Ученые будут наблюдать за «пациентами» в течение 12 месяцев, изучая изменение их веса и разницу между результатами в обеих группах. Предполагается, что группа, сидящая на настоящих таблетках, будет терять вес быстрее, чем те, кто будет употреблять плацебо.
Разработка таблеток
Выпуском подобных таблеток уже занимается бостонская организация OpenBiome, которая была основана еще в 2012 году как некоммерческий проект.
«Только 2,8% претендентов успешно проходят проверки и становятся донорами. Как выпускник Гарварда могу сказать, что стать донором кала для OpenBiome сложнее, чем поступить в Гарвард», — сказал The Washington Post главный медик проекта Займ Кассам.
- По его словам, даже доноры крови не проходят такого тщательного досмотра и анализа, как те, кто сдают кал для создания лекарства.
- Однако для своего исследования Массачусетский госпиталь намерен выпустить собственный препарат.
- Доноры и их «зарплата»
Те, кому удается стать донором, получают $40 за образец, писал ранее Medical Daily. А регулярные доноры, то есть те, кто приходят пять дней подряд, получают дополнительно $50. То есть в год добросовестный донор может получать до $13 тыс.
Описывало издание и процедуру изготовления образца, правда того, который использовался для прямого введения в организм другого человека, то есть еще до появления таблеток.
Утром донор собирает материал и смешивает его в блендере с соляным раствором. Получившаяся смесь пропускается через фильтры для кофе для очистки. Затем материал помещают в пластиковый контейнер и ставят в холодильник. В течение 6 часов его должны использовать.
«Все думают о том, как хорошо зарабатывать деньги, делая такую простую вещь. Но мы любим говорить: «Посмотрите, ваше дерьмо только что помогло этой леди, которая болела последние 9 лет, сходить на выпускной к дочери», — цитирует издание ученого Каролину Эдельштейн, которая участвовала в разработке метода трансплантации фекалий.
Сейчас с точки зрения введения чужих фекалий в организм наука продвинулась вперед, несмотря на то, что трансплантация веществ и флоры еще находится на раннем этапе развития.
Еще недавно, буквально до октября прошлого года, трансплантация микробиоты происходила с помощью колоноскопии, то есть напрямую через задний проход человека.
А это может не так противно мысленно, чем глотать таблетки, но уж точно не приятней физически. Был, правда, еще один способ — введение частиц фекалий трубкой через нос. Что тоже не очень естественно.
Так что таблетки — это еще щадящий вариант.
Шансы на успех
Руководитель исследования Элайн Ю не сомневается в успехе, вспоминая, что небольшие эксперименты были успешными. Более того, по словам ученого, недавние испытания на животных показали, что трансплантация фекалий худого или страдающего ожирением человека в организм мыши влияет на ее будущий вес.
- В то же время, надо не забывать, что речь пока идет о таблетках с сублимированным веществом, то есть замороженным и высушенным.
- Да и глотать фекалии другого человека, неважно насколько он круто выглядит, останется не самой привлекательной идеей даже для самых отчаянных желающих сбросить лишний вес.
- Когда лекарство появится в аптеках
Когда именно необычные таблетки для похудания смогут купить простые граждане, пока ученые прогнозировать не решаются. Но в целом появление возможности дополнять классические способы похудеть более научным они ожидают уже в скором будущем.
«Я могу представить себе вселенную не в таком уж далеком будущем, где лечение микрофлоры вместе с упражнениями и правильной диетой помогают подавить эпидемию ожирения», — говорит Кассам.
- Помимо этого, если будет доказано, что фекалии действительно могут передавать микрофлору одного человека другому, то в будущем эти знания будут помогать не только в борьбе с ожирением, но и при лечении многих других заболеваний.
- Например, еще два года назад в журнале New England Journal of Medicine были опубликованы однозначные положительные результаты эксперимента по трансплантации кала для лечения кишечной инфекции.
- Эксперимент даже был остановлен из-за того, что 13 из 16 пациентов выздоровели после первой же процедуры по введению в кишечник раствора кала здорового человека, еще 2 — после второй.
- Так что похоже, что за лекарствами из фекалий будущее.
Поделиться
Поделиться
Людям поможет похудеть пересадка бактерий
Желудочное шунтирование — самая популярная в мире хирургическая операция, которую проводят даже чаще удаления аппендикса. Она направлена в первую очередь на снижение веса.
Суть в том, что желудок человека, страдающего излишним весом или ожирением, прошивается и разделяется на два отдела, главный из которых не превышает по объёму 50 миллилитров. Из-за этого после операции человек наедается меньшим количеством пищи (параллельно уменьшается всасываемость питательных веществ).
Несмотря на широкую распространённость этой процедуры, риск летального исхода всё же есть. Он особенно велик для очень полных людей.
Команда исследователей из Центральной больницы Массачусетса (Massachusetts General Hospital) во главе с доктором Ли Капланом (Lee Michael Kaplan) открыла новый способ безоперационного шунтирования.
В ходе эксперимента учёные подмешивали в пищу лабораторным мышам кишечные бактерии от мышей, перенёсших желудочное шунтирование. После двухнедельного приёма такого бактериального коктейля животные потеряли около 5% собственного веса.
Бактерии, которые обитают в кишечниках мыши, которая пережила хирургическое шунтирование (отмечено красным цветом), грызуна того же веса на диете (синий) и животных из контрольной группы (зелёный).
Дело в том, что люди или животные, страдающие ожирением, имеют отличный бактериальный состав кишечника от тех, у кого нормальный вес. Пересадка бактерий ведёт за собой множество физиологических последствий, таких как изменение гормонального фона, состава желчных кислот и даже деформацию нервных соединений.
Пока остаётся загадкой, какие изменения происходят в организме после пересадки кишечных бактерий от другого животного.
Но учёные надеются, что рано или поздно они изучат жизнедеятельность пересаженных бактерий и поймут принцип работы такого метода.
Тогда медики смогут воссоздать производимый ими эффект в искусственной среде, чтобы полностью исключить необходимость хирургического вмешательства.
Сейчас авторы исследования, опубликованного в журнале Science Translational Medicine, предполагают, что работа бактерий связана с их влиянием на всасывание питательных веществ или на скорость метаболизма.
Добавим, что трансплантация кишечных бактерий уже имела место в медицинской практике.
В 2010 году 89-летней женщине, страдавшей смертельным инфекционным заболеванием, сделали фекальную трансплантацию живых бактерий от её собственного сына.
Спустя всего сутки температура её тела начала снижаться и болезнь вскоре отступила. Также подобная терапия помогла в лечении болезни Паркинсона, рассеянного склероза, ревматоидного артрита и синдрома хронической усталости.
Ася Горина
Ссылка на источник
До чего довел биохакинг: пересадка бактерий в домашних условиях — Личный опыт на vc.ru
Когда медицина развивается недостаточно быстро, некоторые берут управление здоровьем в свои руки и решаются на эксперименты.
Так, Сергей Фаге занялся биохакингом и потратил $200 тысяч на анализы и консультации в погоне за здоровьем, продуктивностью и счастьем. Другие экспериментаторы применяют методы лечения, еще не одобренные клиническими испытаниями. Сегодня мы поговорим о некоторых из них — о тех, кто решился на пересадку бактерий кишечника, чтобы избавиться от болей и воспаления.
Это первая статья биомедицинского холдинга «Атлас» на vc.ru. Мы выбрали сложную тему: пересадку кишечных бактерий. Собираемся и дальше писать о том, что может принести пользу здоровью, а еще про передовые исследования в сфере биотехнологий.
Сейчас поможем разобраться, что за бактерии обитают в кишечнике, как они могут помочь или навредить человеку и зачем их пересаживать.
Джошуа Зайнер сделал пересадку кишечных бактерий в домашних условиях, потому что у него болел живот, а традиционная медицина не помогла
В человеческом теле живут сотни триллионов бактерий. Это бактериальное сообщество называется микробиота. Жизнедеятельность бактерий, обитающих в кишечнике, так тесно связана с организмом, что ученые называют кишечную микробиоту отдельным органом. Кишечная микробиота помогает переваривать пищу, синтезирует витамины, участвует в работе иммунной системы.
Состав бактериального сообщества зависит от того, что человек ест. Каждый из нас питается по-своему и так формирует свой неповторимый профиль микробиоты. При этом к бактериям кишечника не применимы привычные категории «хороший» или «плохой». Необходимо оценивать баланс системы в целом и представленность отдельных видов бактерий в соотношении друг с другом.
Пища попадает в организм и перерабатывается желудочно-кишечным трактом. Отходы этого процесса состоят из непереваренных остатков пищи, воды и большого количества бактерий. Животные могут есть какашки, если организму не хватает микроэлементов, когда это необходимо для лучшего пищеварения или если молодому животному нужен источник полезной микрофлоры.
В результате эволюции у человека не осталось поводов есть фекалии: хотя питательные вещества в них есть, наш организм не может их усвоить, а концентрация не питательных, но потенциально опасных бактерий в каловой массе — около триллиона на грамм. Запах фекалий кажется нам неприятным: так устроила природа, чтобы оградить нас от потенциального заражения инфекциями, например, холеры, брюшного тифа, кишечной палочки.
Детально исследовать состав кала и его свойства ученые начали только в XIX веке. До тех пор врачи, несмотря на отвращение, использовали кал в медицинских целях.
Древнеегипетский папирус Эберса, датируемый 1500 годом до нашей эры, содержит более пятидесяти рецептов лекарств с использованием кала.
В IV веке в Китае использовали суспензию с фекалиями для помощи пациентам с пищевым отравлением или тяжелым поносом.
Исследования бактерий привели в ХХ веке к изобретению антибиотиков. Но у этого оружия в борьбе с бактериальными заболеваниями, например, туберкулезом и пневмонией, есть свои побочные эффекты.
Вместе с болезнетворной микрофлорой антибиотики уничтожают и полезную, ослабляют иммунитет и открывают возможность новым заболеваниям. Кроме того, со временем многие бактерии вырабатывают защиту и становятся устойчивыми к воздействию антибиотиков.
Такие бактерии серьезно угрожают здоровью людей, но для борьбы с ними нужно искать другие средства.
В 1958 году американский хирург Бен Эйзман прописал клизмы четырем пациентам с псевдомембранозным колитом. Эйзман предположил, что лечение антибиотиками уничтожило бактериальную среду кишечника. И для клизм использовал воду с добавлением фекалий здоровых пациентов, чтобы заселить кишечные бактерии, восстановить поврежденную антибиотиками микрофлору. Это сработало.
Особой популярности метод не приобрел: за три последующих десятилетия было проведено лишь несколько подобных попыток. Но в 1980-х годах пересадка кишечных бактерий стала использоваться для лечения заболеваний, вызванных бактериями Clostridium difficile.
К 2011 году в США количество смертельных случаев от заболеваний, вызванных бактериями Clostridium difficile, достигло 15 000 человек в год
Чем активнее применяли антибиотики, тем больше было случаев заболеваний от Clostridium difficile. Метод пересадки кишечных бактерий, известный в древнем Египте и Китае, снова стал востребован.
Сегодня ученые склоняются к тому, что здоровье микрофлоры — не в избавлении от болезнетворных бактерий, а в балансе состава бактериального сообщества.
Если в микрофлоре кишечника недостает какой-то разновидности бактерий, их нелегко восполнить. Если доставлять нужные бактерии в организм с пищей — их убьет слишком агрессивная среда в желудке. Синтезировать бактерии организм не умеет, да и в лаборатории получается выращивать далеко не все виды. Поэтому пересадка микробиоты становится интересной альтернативой.
Нет, клизмы с какашками никто ставить не будет. Чтобы ввести бактерии в организм, используют бактериальную взвесь или таблетки.
Для пересадки берут образцы бактериальной массы здоровых людей, которые правильно питаются и смогли сохранить высокое разнообразие бактерий микробиоты. Очищенная бактериальная масса, приготовленная к пересадке, не содержит слизи, остатков пищи или эпителия кишечника. Вводится с помощью клизмы. Пилюли с бактериальной массой используют чаще.
Отходы человеческого организма приобретают статус лекарства только под наблюдением врача.
В разных странах пересадку микробиоты законодательно регулируют по-разному: в США нужно оформлять заявку на проведение клинических испытаний и проводить пересадку микробиоты исключительно пациентам с диагнозом «псевдомембранозный колит», в Канаде процедуру можно проводить только как часть клинических испытаний, а Китай, Австралия, Европейский союз еще не определились, называть пересадку микробиоты лекарством или нет. Законодательные сложности и ограничения связаны в том числе и с тем, что ученые еще не полностью изучили механизм лечебного воздействия пересадки бактерий и его долгосрочные последствия.
Биофизик Джошуа Зайнер сам провел себе процедуру по пересадке микробиоты, не дожидаясь официального разрешения и даже нужного диагноза. Он страдал от болей в кишечнике и, не получив действенного лечения от традиционной медицины, решил поставить на себе эксперимент.
Джошуа нашел добровольца, который согласился предоставить образцы. Затем Зайнер пропил двухдневный курс антибиотиков, чтобы подавить жизнедеятельность микробиоты изнутри и затем тщательно протер тело мокрой губкой с тетрациклиновой пудрой, чтобы очистить тело от бактерий снаружи.
Нанес образцы донорской микробиоты на кожу, принял пилюли с каловым содержимым.
Через три дня после процедуры Зайнер отправил образцы своей обновленной микробиоты в лабораторию для анализа. Оказалось, что бактериальный состав образцов больше похож на микробиоту добровольца, чем на микробиоту самого Зайнера.
Есть и другой случай. Анонимный автор на Reddit рассказывает о своей борьбе с синдромом раздраженной толстой кишки. За годы не помогли ни диеты, ни курс магния.
Затем домашняя процедура по пересадке кишечной микробиоты, результат по прошествии десяти дней — состояние, которого не было лет десять.
Автор рассказывает, что теперь спокойно ест лук, чеснок, добавляет в пищу специи, которых его организм не переносил.
Эти результаты легко поставить под сомнение: сама процедура проводилась не в лаборатории, без контрольных групп, значимой выборки участников и протоколов исследования. Есть результат — улучшение качества жизни экспериментаторов, но таких единичных случаев недостаточно для того, чтобы считать эффективными и безопасными все такие процедуры.
Пока страждущие пробуют лечиться самостоятельно, ученые исследуют возможные побочные эффекты. В клинике Майо (США) пациенты, страдающие от инфекции, вызванной бактерией Clostridium difficile, сделали трансплантацию фекальной микробиоты и 90% из них излечились.
В некоторых случаях пациентам становилось лучше уже через несколько часов после процедуры .
В России Центр новых медицинских технологий ИХБФМ СО РАН проводит лечение фильтратами микроорганизмов. Для пересадки используют метод колоноскопии: в кишечник вводят 250–500 мл фильтрата микробиоты. Устойчивый эффект от процедуры отмечается в 80%–97% случаев лечения.
По данным Национального института диабета, заболеваний пищеварительной системы и почек США, только в Штатах от заболеваний желудочно-кишечного тракта страдают от 60 до 70 миллионов человек в год.
В числе этих заболеваний хронический запор, синдром раздраженной толстой кишки, — не смертельные, но болезненные и трудно поддающиеся лечению.
Трансплантация микробиоты может стать для них эффективным и недорогим лекарством, которое быстро действует и заметно улучшает качество жизни.
Пересадка микробиоты может применяться как терапевтическое средство при радиационном отравлении, для улучшения прогноза опухолевых пациентов после лучевой терапии. Регулярные (раз в три месяца) процедуры пересадки фекальных бактерий помогают при болезни Крона.
Чтобы метод микробиомной трансплантации занял свое место в методологии лечения желудочно-кишечных заболеваний, нужно проводить больше долгосрочных исследований и создавать банки донорских фекальных образцов.
Может быть, когда-нибудь удастся наладить производство кишечных бактериальных штаммов, которые можно помогут в диагностике или лечении самых разных болезней.
Пока ученые проводят клинические исследования, тем, кто не склонен к экстремальному биохакингу, мы рекомендуем поддерживать баланс сообщества бактерий кишечника.
Для этого выбирайте разнообразные продукты. Лучше отдать предпочтение овощам, бобовым цельным злакам. Эти продукты состоят из клетчатки, переваривая которую бактерии выделяют полезные вещества, которые защищают кишечник от воспаления. Не злоупотребляйте антибиотиками, принимайте их по назначению врача, когда это действительно необходимо, и всегда полностью проходите курс лечения.
Пробиотики для похудения: могут ли они помочь похудеть?
В организме и на теле человека присутствует много различных микроорганизмов, в основном в форме дружественных бактерий. Исследователи считают, что некоторые из этих бактерий могут играть роль в похудении и наборе массы тела.
В кишечнике полезные бактерии помогают расщеплять и переваривать пищу. Они также помогают создавать питательные вещества и витамины для организма. Пробиотические бактерии питаются пищевыми волокнами и превращают их в полезные соединения.
Нездоровая пищеварительная система может привести к дисбактериозу, который относится к дисбалансу в кишечных бактериях.
Когда вредных микроорганизмов становится слишком много, полезных бактерий может не хватить, чтобы контролировать эти патогены. Это также обычно означает, что разнообразие бактерий в кишечнике ниже.
Исследование 2013 года показывает, что дисбактериоз кишечника способствует развитию ожирения, хотя, возможно, не является основной причиной (1).
Как отмечает автор исследования 2015 года, люди со здоровым весом и люди с ожирением демонстрируют заметные различия в кишечной микрофлоре (2).
Исследования показали, что изменение кишечной микрофлоры у животных приводит к тому, что они теряют или набирают вес соответственно. Однако у людей изменение кишечной микрофлоры не приводит к похудению или увеличению массы тела.
Это свидетельство предполагает, что, когда человек набирает вес, у него наблюдаются изменения в кишечной микрофлоре. Хотя изменения связаны с ожирением, они не являются основной причиной.
Исследователь выявил следующие факторы риска, которые могут изменить кишечную микрофлору человека и привести к ожирению:
- Рацион питания с высоким количеством жирной пищи
- Высококалорийный рацион питания
- Использование искусственных подсластителей
- Нарушение суточного ритма
Существует небольшое количество доказательств того, что некоторые пробиотики могут помочь вам похудеть.
Исследования, опубликованные в научном журнале British Journal of Nutrition изучали влияние, которое один тип пробиотика, Лактобактерии рамнозус (лат. Lactobacillus rhamnosus), оказывал на людей с ожирением (3).
Женщины, которые принимали пробиотические добавки, похудели сильнее во время исследования, чем женщины, которые принимали плацебо. Кроме того, группа, принимающая пробиотические добавки, продолжала худеть сильнее на стадии поддержания веса после того, как они закончили диету. Однако у мужчин такого же эффекта не наблюдалось.
В другом исследовании 2013 года рассматривались эффекты Лактобациллус ферментум (лат. Lactobacillus fermentum) и Lactobacillus amylovorus (4).
Во время исследования люди с избыточным весом, но в остальном здоровые, ели йогурт, содержащий эти штаммы лактобацилл, в течение 6 недель. В конце этого периода участники потеряли в среднем 3–4% жира.
Исследователи также изучили влияние Lactobacillus gasseri на потерю жира. В этом исследовании люди с лишним жиром на животе, которые пили кисломолочные продукты, содержащие полезные бактерии, потеряли 8,2–8,5% своего жира на теле за 12 недель (5).
Однако, когда они перестали пить кисломолочные продукты, весь этот жир вернулся. Это говорит о том, что в некоторых случаях пробиотики могут помочь людям похудеть, но исследователям все еще необходимо провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить это утверждение.
Низкое бактериальное разнообразие также может влиять на ожирение. Например, автор обзора 2015 года обнаружил, что существует связь между низким разнообразием кишечной микрофлоры и воспалением в организме (6).
Низкое бактериальное разнообразие также может быть фактором риска проблем, связанных с ожирением, таких как метаболический синдром и сахарный диабет 2 типа.
Имея в виду эти факты, прием пробиотиков может принести пользу не только усилиям по снижению веса человека, но и его общему здоровью.
Типы пробиотиков
Наиболее распространенные пробиотики принадлежат к группам лактобацилл и бифидобактерий. Каждый из этих групп имеет много разных бактерий.
Пробиотики могут также содержать другие бактерии наряду с другими микроорганизмами, такими как дрожжи Сахаромицеты Буларди (лат. Saccharomyces boulardii).
К наиболее популярным бактериям на рынке и наиболее изученным в отношение их пользы для здоровья, относятся:
- Lactobacillus acidophilus
- Lactobacillus bulgaricus
- Lactobacillus fermentum
- Lactobacillus amylovorous
- Lactobacillus gasseri
- Lactobacillus rhamnosus
- Bifidobacterium longum
- Bifidobacterium bifidum
Тем не менее, кишечник содержит сотни различных типов микроорганизмов – в общей сложности более 100 триллионов микробов (7).
Нет никаких доказательств того, что один вид пробиотика может помочь человеку похудеть более эффективно, чем любой другой вид.
Как использовать пробиотики
Есть два разных способа включения полезных пробиотиков в свой обычный рацион:
Добавки
Существует много пробиотических добавок. Эти добавки обычно содержат штаммы бактерий Lactobacillus или Bifidobacterium. Иногда они содержат оба типа.
Пробиотические добавки доступны для покупки в магазинах здоровой пищи, аптеках и онлайн.
Ферментированные продукты
Многие продукты также содержат эти полезные микроорганизмы. Йогурт может быть самым известным диетическим источником пробиотиков. Йогурт – это молоко, которое ферментируется с определенными штаммами лактобацилл или бифидобактерий.
Вот другие ферментированные продукты, которые часто содержат полезные бактерии:
- кефир
- квашеная капуста
- комбуча
- ферментированные сырые сыры
- сырой яблочный уксус
- кимчхи
- натто, мисо или темпе
Подробно о ферментированных продуктах вы можете узнать на этой странице – Лучшие ферментированные продукты и их польза.
Другие полезные свойства пробиотиков
National Center for Complementary and Integrative Health (NCCIH) заявляет, что разные пробиотики могут работать по-разному, выполняя широкий спектр функций, таких как (8):
- сохранение баланса кишечной микрофлоры, подавляя рост болезнетворных бактерий
- поддержание здорового баланса полезных микроорганизмов
- стимулирование реакции иммунной системы
- защита пищеварительного тракта от вредных микроорганизмов
В дополнение к здоровому пищеварению пробиотики могут оказывать много других полезных воздействий. Исследования 2015 года показывают, что здоровая кишечная колония важна для многих функций организма, таких как (9):
- усвоение питательных веществ
- рост
- регулирование иммунной системы
- сохранение баланса гормонов
- регулирование настроения
- способствование правильному развитию нервной системы
Подведем итог
- Исследования на пробиотиках все еще относительно новые и растущие. Ученые считают, что существует связь между снижением бактериального разнообразия кишечника и ожирением.
- Кроме того, некоторые данные, полученные на людях, показывают, что некоторые пробиотики, такие как некоторые штаммы лактобацилл, могут помочь людям похудеть или уменьшить жировые отложения.
- Тем не менее пробиотики не являются гарантированной стратегией похудения. Эксперты считают, что они могут стать частью комплексной программы по снижению веса. Они не заменят здоровый рацион питания и физические упражнения.
- Лучший способ использовать пробиотики для общего здоровья и снижения массы тела может состоять в том, чтобы включать их в богатый питательными веществами, разнообразный рацион питания, включающий большое количество овощей, фруктов и других цельных продуктов.