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

Миф. Если вы не выкладываетесь на тренировках до появления пота, то, значит, занимаетесь недостаточно усердно.

Факт. Пот не всегда является признаком большой нагрузки – с помощью пота тело всего лишь охлаждает само себя. Лучше всего степень воздействия кардиотренировок отражает сердечный ритм. Тренировки с весом не всегда вызывают потоотделение, все зависит от вида упражнений, способности тела выделять пот и температуры воздуха.

В недавних исследованиях на людях присутствуют интригующие намеки на то, что физические упражнения оказывают значительное влияние на микробиом, как мы говорили в главе 8: физические упражнения увеличивают разнообразие микроорганизмов, поскольку они повышают численность полезных продуцентов КЦЖК, которые могут уменьшить воспалительные реакции и улучшить общее состояние здоровья.

Из нескольких исследований на крысах и мышах мы получили предварительные доказательства влияния физических упражнений на микробиом кишечника. Исследование крыс, помещенных в клетки с беговыми колесами для «добровольной тренировки», показало, что у этих крыс более высокий уровень КЦЖК бутирата в толстой кишке по сравнению с животными, ведущими сидячий образ жизни и не имеющими доступа к беговому колесу. Благодаря упражнениям у них в кишечнике также увеличилось количество полезных микробов, производящих бутират. В рамках другого исследования на мышах ученые сравнили три группы мышей: «стерильных» животных, неспортивных нормальных животных (беговые колеса не доступны) и группу спортивных животных (беговые колеса в клетках). Как подтверждают другие исследования, в результате выяснилось, что физические упражнения повышают разнообразие микроорганизмов и микробов, продуцирующих бутират, что приводит к уменьшению воспаления. Затем исследователи пересадили микробиоту от тренированных и малоподвижных мышей стерильным животным; трансплантированная микробиота от тренированных мышей уменьшала воспаление у мыши-модели с ВЗК. В совокупности эти данные показывают, что одно только выполнение физических упражнений способствует модуляции микробного состава, что приводит к уменьшению воспаления в кишечнике.

Только одно исследование на мышах, о котором нам известно, проработало обратный сценарий: как микробиом влияет на производительность упражнений. В этом исследовании проверялась выносливость во время плавания нормальных мышей, стерильных мышей и стерильных мышей, колонизированных одной бактерией (Bacteroides fragilis). Ученые выяснили, что мыши, колонизированные нормальными микробами или даже единственной бактерией, могли плавать дольше, чем «стерильные» животные. Это говорит о том, что микробиом влияет на производительность упражнений. Возможно, это неудивительно, поскольку мы знаем, что микробиом регулирует энергетический обмен, иммунные реакции и реакции на стресс, – все это играет роль при выполнении упражнений.

Хотя таких исследований провели пока немного, похоже, что подобная тенденция сохраняется и у людей. В одном увлекательном исследовании были рассмотрены изменения у 18 худых и 14 малоподвижных людей с ожирением после начала тренировок. Они начинали с 30 минут умеренных упражнений (ходьба) три раза в неделю, а через шесть недель перешли к шестидесятиминутным интенсивным упражнениям (энергичные пробежки или езда на велосипеде) три раза в неделю.

Участники не меняли питание. Затем они прекратили программу тренировок, и исследователи наблюдали за ними еще шесть недель в «отмывочный период». Подтверждая результаты исследований на животных, ученые зафиксировали повышенное разнообразие микробиома и микробов, которые продуцируют КЦЖК, у всех участников, хотя изменения были более выраженными у худых людей. После остановки программы упражнений микробиом вернулся к своему первоначальному составу.

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.

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.