Любой, кто следит за своей талией в этот праздничный сезон, может захотеть обратить внимание на то, что едят их кишечные бактерии. В здоровом питании важны не только калории – это клетчатка, которая сопротивляется перевариванию организмом, но легко съедается бактериями в кишечнике. Количество клетчатки в чьем-либо рационе может влиять на набор веса, уровень сахара в крови, чувствительность к инсулину и здоровье толстой кишки. Два исследования на мышах, публикация 21 декабря в журнале Cell Host & Микроб, помогите пролить свет на то, как и почему клетчатка оказывает такое сильное влияние на все тело.
"Как только механизм будет понят, его можно будет использовать по-разному для укрепления здоровья," говорит Эндрю Гевиртц, изучающий эпителий кишечника в Центре иммунитета к воспалению при Университете штата Джорджия & Инфекция и является старшим автором одной из статей. "Это позволит изменить диету, чтобы получить максимальную пользу."
Клетчатка в различных формах содержится во фруктах, бобовых, овощах и цельнозерновых. Так называемые западные диеты с высоким содержанием жиров и сахаров, но с низким содержанием клетчатки связаны с повышенным риском воспалительных заболеваний кишечника, набора веса и диабета.
"Становится все более очевидным, что потребление клетчатки средним человеком в западной стране резко сократилось за последние несколько десятилетий," говорит Фредрик Бэкхед, который изучает роль нормальной кишечной микробиоты в метаболических заболеваниях в Университете Гетеборга, Швеция, и является соавтором другой статьи.
Оба исследования начались с кормления группы мышей диетой с чрезвычайно низким содержанием клетчатки. Диеты с низким содержанием клетчатки быстро привели к увеличению веса, высокому уровню сахара в крови и резистентности к инсулину у мышей. Исследование Bäckhed показало, что у мышей возникли проблемы с защитным слоем слизи в толстой кишке всего через 3-7 дней употребления диеты с низким содержанием клетчатки: этот слой слизи стал более проницаемым, и бактерии посягнули на эпителиальные клетки толстой кишки. Исследование Gewirtz показало, что толстая кишка мышей на диете с низким содержанием клетчатки значительно уменьшилась. И не только большое количество кишечных бактерий погибло после того, как мыши перешли на диету с низким содержанием клетчатки, у мышей развился нездоровый дисбаланс различных штаммов кишечных бактерий.
"Эти документы показывают важность внутреннего слоя слизи в разделении бактерий и человека-хозяина. Это наглядно демонстрирует, насколько динамично и быстро он реагирует на диету и бактериальные изменения," говорит Gunnar C. Ханссон, соавтор с Бэкхедом и профессор группы биологии Муцина в Гетеборгском университете, Швеция.
"И наша статья, и статья Бэкхеда, по сути, приходят к одному и тому же выводу о том, что недостаток клетчатки приводит к проникновению бактерий в слой слизи, и эти бактерии вызывают слабое воспаление, способствуя метаболическому синдрому," говорит Гевиртц.
После отказа от диеты с низким содержанием клетчатки две исследовательские группы попробовали разные подходы к лечению.
Бэкхед, Ханссон и его коллеги обнаружили, что трансплантация кишечных бактерий от здоровой мыши может отменить некоторые вредные изменения в слое слизи толстой кишки. Добавление к мышам Bifidobacterium (полезных бактерий) помогло решить проблемы роста слизи в толстой кишке, но не проблемы с проницаемостью слизи. Дополнение диеты мышей инулином (тип ферментируемой клетчатки) снизило проницаемость слизи, но не помогло решить проблемы ее роста.
Переключив мышей на диету, состоящую из 20% инулина, Гевиртц и его коллеги обнаружили, что они могут обратить вспять некоторые аспекты метаболического синдрома у мышей, такие как снижение веса и больший контроль сахара в крови, но не другие, такие как повышенный уровень триглицеридов.
Волокно инулин также помогло восстановить массу толстой кишки, увеличило количество энтероцитов абсорбционных клеток кишечника и восстановило некоторое количество и разнообразие кишечных бактерий. Однако пищевые добавки с клетчаткой не смогли полностью вернуть кишечным бактериям мышей их первоначальное бактериальное разнообразие после диеты с низким содержанием клетчатки. Это может означать, что использование добавок в качестве лечения может вызвать осложнения, если у человека нет здоровой смеси кишечных бактерий.
"Диеты, в которых отсутствует клетчатка, изменяют бактериальный состав и метаболизм бактерий, что, в свою очередь, вызывает дефекты внутреннего слизистого слоя и позволяет бактериям приближаться [вторгаться], что вызывает воспаление и, в конечном итоге, нарушение обмена веществ," говорит Ханссон. "Недостаточно просто добавить в свой рацион клетчатку; это также зависит от того, какие бактерии вы носите."
Это, вероятно, означает, что необходимы дополнительные исследования, прежде чем добавки с клетчаткой можно будет использовать в качестве лечения.
"Простое обогащение обработанной пищи очищенными волокнами может принести некоторую пользу для здоровья, но мы не готовы рекомендовать это, пока не поймем больше об очень сложном взаимодействии между пищей, бактериями и хозяином," Гевиртц говорит. Бэкхед и Ханссон соглашаются.