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

Учитывая тесную связь ожирения и диабета второго типа, микробная среда в этом заболевании очень похожа на состав микробов при ожирении. Смещение в сторону повышенной концентрации фирмикутов, уменьшение бактероидов и сильная проницаемость стенок кишечника создают условия для развития резистентности к инсулину. Как и при ожирении, многочисленные исследования говорят о том, что модуляция микробиома улучшает гомеостаз глюкозы и облегчает течение заболевания. Хотя научных доказательств еще нет, но некоторые ученые считают, что пребиотики и пробиотики, например Lactobacillus reuteri GMNL-263, способны снимать воспалительные реакции, улучшать метаболизм и повышать чувствительность к инсулину при диабете второго типа.

Полезные диеты с повышенным содержанием пищевых волокон тоже способствуют повышению чувствительности к инсулину, скорее всего, это происходит за счет восстановления полезных микробов и снятия воспаления. В ходе одного небольшого исследования с использованием фекальной трансплантации больные диабетом второго типа с ожирением получали фекалии от здоровых доноров. Через шесть недель у них повысилась чувствительность к инсулину, хотя вес оставался прежним. Также неудивительно, что многократное лечение антибиотиками (от двух до пяти курсов за несколько лет) связывают с повышенным риском развития диабета второго типа, но однократный курс лечения антибиотиками не находится в этой взаимосвязи.

Чаще всего для лечения диабета второго типа назначают метформин, он снижает уровень сахара в крови и ингибирует производство глюкозы в печени. Результаты нескольких исследований указывают на то, что препарат, во всяком случае, отчасти, работает через микробиоту. По этой причине его принимают перорально (для обеспечения доступа с микробиому кишечника). А при введении в кровоток лекарство не работает. Существует два механизма, которые заставляют метформин работать. Во-первых, определенные жители микробиома могут модифицировать препарат в более полезные молекулы, на которые организм дает положительную реакцию. Во-вторых, несколько исследователей поддерживают теорию о том, что метформин воздействует на состав микробиома и приводит его в противовоспалительное состояние, что способствует повышению чувствительности к инсулину. Это благотворное микробное воздействие можно воссоздать с помощью трансплантации кала от пациентов на метформине (с измененной под действием метформина микробиотой) к стерильным мышам.

Безалкогольные напитки с искусственными подсластителями активно употребляют люди во время диеты, потому что их признают безвредными в рамках программы снижения веса и лечения диабета второго типа. На сегодняшний день Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило шесть искусственных подсластителей, безопасных для человека: ацесульфам калия (или ацесульфам К), аспартам, сахарин, сукралоза, неотам и адвантам. Их используют для подслащивания пищи, потому что искусственные подсластители содержат меньше калорий и углеводов, чем обычный сахар. При этом сладость низкокалорийных подсластителей как минимум в 100 раз выше. За исключением аспартама ни один из этих подсластителей не расщепляется организмом, поэтому они проходят сквозь ЖКТ непереваренными, а значит, не добавляют калорий.

Но действительно ли искусственные подсластители являются панацеей от чрезмерного употребления сахара? Это очень спорный вопрос с многочисленными вариантами ответов, а результаты исследований на эту тему всегда получаются разными. Не так давно организаторы одного исследования поставили под вопрос безопасность подсластителей с точки зрения их воздействия на микробиом. Эран Элинав и его израильская команда поили лабораторных мышей водой с тремя видами подсластителей (сахарин, сукралоза и аспартам) в течение одиннадцати недель (контрольная группа получала обычную воду). Они обнаружили, что у получавших искусственные подсластители мышей быстро развивалось нарушение толерантности к глюкозе, а у мышей, которым давали обычный сахар, толерантность к глюкозе оставалась в пределах нормы. Также ученые обнаружили, что лечение антибиотиками мышей на искусственных подсластителях, которые придерживались и постной, и жирной диеты, блокирует нарушение толерантности к глюкозе, что подтверждает вовлеченность микробов в процесс усваивания глюкозы.

Если перейти от мышей к людям, то можно обнаружить, что у 381 добровольца, среди которых не было диабетиков, употребление искусственных подсластителей вызвало усугубление признаков метаболического синдрома, в том числе нарушение толерантности к глюкозе. Когда испытуемые, которые в обычной жизни не употребляют искусственных подсластителей, в течение недели ели сахарин, то у половины группы через семь дней произошли значительные изменения в микробиоте кишечника в ответ на сахарозаменитель. Их микробная среда стала похожа на среду больных диабетом второго типа: повышенная концентрация Bacteroides и снижение численности Clostridiales. Когда фекалии от этих респондентов перенесли стерильным мышам, животные-реципиенты развили сильную толерантность к глюкозе по сравнению с мышами, которым перенесли фекалии от контрольных субъектов. Результаты этого эксперимента позволяют сделать вывод, что продукты питания, которые мы используем для контроля толерантности к глюкозе при лечении ожирения, диабета второго типа и метаболического синдрома, на самом деле отягчают симптомы и повышают риски из-за воздействия на микробиоту. Нам необходимы новые исследования при участии людей, чтобы лучше оценить краткосрочные и долгосрочные последствия употребления искусственных подсластителей.

Пожалуй, самым многообещающим из развивающихся направлений по заботе о микробиоте кишечника можно назвать персонализированные диеты, основанные на уникальной микробиальной композиции каждого человека. Они помогают нам найти ответ на самые острые вопросы: почему разные люди не одинаково реагируют на одни и те же продукты и почему некоторые диеты одним помогают лучше, чем другим.

Чтобы найти ответ, мы можем сравнить микробиальные композиции людей и пищи, которую они употребляют. Так мы определим, как пища связана с пиком глюкозы, который вызывает ожирение, диабет второго типа и метаболический синдром. В выдающемся исследовании 2015 года команда ученых под руководством Эрана Элинава и Эрана Сегала наблюдала за 800 добровольцами в течение недели и отслеживала всю пищу, которую употребляли испытуемые (что составило почти 50 тыс. приемов пищи). Исследователи измеряли уровень глюкозы и изучали микробиом каждого участника эксперимента. Они обнаружили, что некоторые продукты у разных людей вызывали пики глюкозы разной интенсивности (это говорит о том, что стандартная диета не может быть одинаково эффективной для всех). С помощью алгоритмов машинного обучения ученые смогли предсказать, какие продукты будут вызывать сильнейшие пики глюкозы у отдельных людей, взяв за основу данные об их микробиомах. Затем они подтвердили свои расчеты на когортном двойном слепом контролируемом исследовании при участии 100 человек.