Диктатура микробиома: Настроение, ВЕС и работа иммунной системы

03.06.2019 Иммунология  Нет комментариев

Здоровый микробиом состоит из большого количества разнообразных микробов, причем чем больше разнообразие, тем лучше. Их в нас триллионы. Если сложить всех микробов, которые имеются в человеческом организме, это количество будет примерно равняться количеству всех клеток организма. Обращаю внимание, что микробы обычно значительно меньше клеток. Но эти крошечные существа влияют на наше настроение, вес и работу иммунной системы. С другой стороны, мы тоже можем на них повлиять и изменить их состав. На тип существ, проживающих в нас, влияет то, что мы едим, и образ жизни.

Происхождение микробиома
Но как они вообще появляются в нас? В первую очередь мы приобретаем наш микробиом от матери. Пока ребенок находится в утробе, в его кишечнике почти нет микробов. Их появление и развитие зависит от способа появления ребенка на свет.

Когда ребенок появляется на свет традиционным способом, он вступает в контакт с бактериями, живущими в теле матери. То есть ребенок проходит по родовому каналу и делает хороший глоток жидкостей, имеющихся в организме матери. Бактерии передаются во время родов, потом растут в кишечнике младенца, в результате выстраивают хорошо функционирующую иммунную систему. Бактерии матери первыми заселяют кишечник ребенка и, пока у них нет конкурентов, очень быстро размножаются.

Но уже вскоре после появления на свет на кожу, в рот и желудочно-кишечный тракт младенца попадает от 500 до 1000 видов различных микробов. Они играют важную роль в расщеплении питательных веществ, а также обеспечивают устойчивость к заражению патогенными организмами. Эти первые микробы оказывают большое и долговременное влияние на иммунную систему ребенка, на ее развитие как внутри кишечника, так и вне его.

Иммунная система ребенка способна распознавать вредные микроорганизмы и оставлять полезные для своего развития. Иммунная система создает устойчивость к вредным бактериям, по мере развития становится менее чувствительной к чужеродному веществу при его попадании в организм. Таким образом снижается иммунная реакция, а это очень важно, так как чрезмерная иммунная реакция приводит к воспалениям (к ним в данном случае относятся аутоиммунные заболевания и аллергии).

При рождении традиционным способом ребенок готовится к появлению на свет: легкие освобождаются от жидкости, он адаптируется к процессу родов и жизни за пределами матки. В результате становится более восприимчивым к окружающей среде.

Каждый третий ребенок в США рождается путем кесарева сечения. Значительное количество кесаревых сечений выполняется из-за состояния здоровья матери и по медицинским показаниям, но иногда это делается и по желанию матери. Кесарево сечение не является идеальным завершением беременности и всегда увеличивает риск возникновения определенных заболеваний у ребенка, причем дети, рожденные с помощью планового кесарева сечения, имеют больше проблем, чем если операция была экстренной (это не говоря про естественное появление ребенка на свет).

В чем разница между плановым и экстренным кесаревым сечением? Если операция проводится экстренно, мать вначале пытается родить традиционным способом, и ребенок в какой-то степени подвергается воздействию бактерий, чего не происходит при запланированном кесаревом сечении. И ребенок при экстренном кесаревом сечении тоже готовится к рождению! Происходят физиологические изменения — как у матери, так и у ребенка. При плановом кесаревом сечении первые бактерии, которые получает ребенок, — это те, которые в тот момент обитают в операционной. Вы возразите, что в операционной стерильная чистота. Да, но не от этих мельчайших организмов! Ребенок получит бактерии с кожи людей, которые его держали в первые мгновения жизни, из воздуха, который он вдохнул. В любом случае они будут не материнские, а чужие.

Контакт младенца с вагинальной и кишечной флорой матери обеспечивает способность колонизировать микроорганизмы. Такого контакта при кесаревом сечении нет. Младенец, рожденный путем кесарева сечения, не получает бактерии, которые должны колонизироваться в кишечнике. Первичная флора кишечника у младенцев, рожденных путем кесарева сечения, нарушена, и отклонения от стандарта могут наблюдаться в первые полгода жизни. Но и потом проблемы остаются!

Вообще исследования кала детей, появившихся на свет традиционным способом и с помощью кесарева сечения, проводились в разных странах и в разные годы. Исследования всегда давали один результат — состав кишечных бактерий у них разный. И этот состав влияет не только на склонность к заболеваниям, о которых я сказал выше, но и на вес человека.

Например, у детей, рожденных с помощью кесарева сечения, вероятна склонность к ожирению. Велика вероятность, что они вырастут в людей, усиленно пытающихся сбросить лишний вес. Или не пытающихся. У не склонных к полноте матери, отца может родиться ребенок, который всю жизнь будет иметь лишний вес, если он родился с помощью кесарева сечения, в особенности планового.

Да, в некоторых случаях кесарево сечение необходимо для спасения жизни матери, или ребенка, или обоих. Но мы также знаем, что это риск, и с течением времени узнаем о новых рисках. В прошлом о риске ожирения для ребенка во взрослом возрасте никто не предполагал.Поэтому — никаких плановых кесаревых сечений, если вас беспокоит здоровье вашего будущего ребенка.

Также кесарево сечение осложняет грудное вскармливание. В какой-то степени это связано с тем, что матери после операции приходится дольше восстанавливаться, чем после традиционных родов. Считается, что если мать начинает грудное вскармливание в течение 12 часов после операции, она может его успешно продолжить, но если прошло 96 часов, только 6% матерей смогут кормить ребенка грудью.

На состав наших бактерий влияет и то, кормили ли нас грудью или нет. Если кормили, у нас больше хороших бактерий. У тех детей, которых кормили грудью, в два раза меньше риск развития астмы и экземы, чем у детей на искусственном вскармливании.

Грудное молоко содержит идеальное количество питательных веществ для младенца, а также антитела, которые защищают маленького человечка от вирусных и бактериальных инфекций. В состав грудного молока входят жиры, белки и углеводы, а также сложные сахара, которые младенец переварить не в состоянии. Странно? Нет! Основная (а то и единственная) функция этих сахаров — служить питанием «хорошим» бактериям, которые растут в кишечнике ребенка. А тот факт, что грудное молоко эволюционировало таким образом, чтобы кормить «хорошие» бактерии, показывает, насколько они важны.

По мере того как ребенок растет и взрослеет, количество видов бактерий, населяющих кишечник, увеличивается примерно со 100 видов у младенца до 1000 видов у взрослого человека. Основная масса микроорганизмов при рождении вагинальным способом — это полученные от матери. Считается, что к трехлетнему возрасту микробиом в большей или меньшей степени устанавливается, хотя его состав может измениться в любом возрасте в ответ на инфекционное заражение, прием антибиотиков или изменение питания.

Однако вы не можете изменить способ вашего рождения — вы уже родились и выросли. Вы не можете изменить то, как вас кормили в младенчестве — грудью или из бутылочки, но вы можете изменить свой нынешний режим и рацион питания. И таким образом вы измените свой микробиом.

Ожирение из-за микробиома
Итак, если ребенок рожден с помощью кесарева сечения, у него велика вероятность склонности к ожирению или, по крайней мере, вечной борьбы с лишним весом. Если он серьезно болел в детстве и ему назначали повторные курсы антибиотиков, то риск излишнего веса тоже увеличивается. Особенно увеличивается, если малышу давали антибиотики в первые пять месяцев жизни.

Если ребенок рожден обычным способом, антибиотиками не злоупотреблял, но все равно постоянно набирает лишний вес, это опять может быть связано с составом микроорганизмов, проживающих в его кишечнике. Например, одни бактерии забирают больше энергии из пищи, которую он ест, чем другие. Они могут влиять на уровень сахара в крови и, в частности, на подъем этого уровня во время приема пищи. Они могут влиять на настроение и на выбор продуктов питания.

Наша пищеварительная система не работает на сто процентов. Что я хочу этим сказать? Некоторые из калорий, которые мы получаем с едой, никуда не уйдут. Часть съеденной пищи будет переработана в энергию, но не вся. Но мы зависим от бактерий, проживающих в нашем кишечнике, в том плане, что именно они займутся какой-то частью съеденного. Такие бактерии, как фирмикуты лучше извлекают энергию из пищи, которую мы едим, чем другие. Это означает, что если у нас в кишечнике больше фирмикутов, то в нашем кале будет меньше калорий, чем у человека с меньшим количеством фирмикутов, при условии одинакового рациона питания. Поэтому от состава бактерий в кишечнике зависит, сколько калорий от одной и той же съеденной пищи будет израсходовано разными людьми, а сколько отложено «про запас».

Если мы хотим похудеть, это не означает, что нужно меньше есть и больше заниматься спортом, как обычно советуют диетологи и другие специалисты, к которым обращаются люди с лишним весом.

На протяжении многих лет господствовало мнение, будто люди с лишним весом потребляют больше калорий, чем сжигают. И, соответственно, утверждалось, что в организм должно попадать меньше калорий (то есть нужно сократить количество потребляемой пищи и выбирать низкокалорийную) и сжигать больше калорий (то есть усилить физическую нагрузку). Исследования последних лет показали, что не все так просто. Теперь известно, что бактерии в кишечнике влияют на то, сколько из попавших в организм калорий в нем остается (несмотря на количество и состав потребляемой пищи и физические нагрузки).

Исследование, в котором половина испытуемых любила шоколад, а другая половина была к нему равнодушна, показало, что в кишечниках этих людей разный состав микробов даже после того, как вся группа питалась одинаково. То есть наши микробы формируют наши вкусовые предпочтения.

Также следует отметить, что кишечник по-разному реагирует на разную еду. Он будет по-разному работать над тортом и над куском мяса. Сахар и мука будут переработаны гораздо быстрее, и в результате поднимется уровень сахара в крови. Приступит к работе поджелудочная железа, начнется выработка инсулина. Организм переключится на режим сохранения жира. То есть энергия из торта будет сохранена в виде жира. За выбросом инсулина обычно следует снижение уровня сахара в крови — и мы чувствуем усталость и голод. Мы снова начинаем есть — и набираем лишний вес. Вот поэтому важно избегать резкого подъема и падения уровня сахара в крови, как происходит, когда мы едим торты, пироги, а совсем не из-за количества калорий в них (хотя количество калорий тоже имеет значение).

Сократим потребление напитков и снеков с высоким содержанием сахара, а также любой другой еды, от которой резко поднимается уровень сахара в крови.

Существует понятие гликемического индекса (ГИ). Он показывает влияние продуктов питания после их употребления на уровень сахара в крови. Это сравнение реакции организма на продукт с реакцией организма на чистую глюкозу, у которой ГИ = 100.

Например, высокий гликемический индекс у белого хлеба, риса, картофеля, макаронных изделий.
Низкий гликемический индекс у белокочанной капусты, брокколи, горького темного шоколада.
Если у продукта ГИ низкий, это означает, что при его употреблении уровень сахара в крови будет подниматься медленно. Чем выше ГИ продукта, тем быстрее поднимается уровень сахара и тем выше будет одномоментный уровень сахара в крови после его употребления. ГИ зависит от вида углеводов, количества клетчатки, содержания белков и жиров, термической обработки продукта и условий хранения.

Используйте таблицы ГИ как ориентир, но не забывайте, что у всех людей в кишечнике разный набор бактерий. Гликемический индекс — это усредненный показатель. Лично у вас может быть отличная от средней реакция на тот или иной продукт.

Высокий ГИ — выше 70 единиц,
средний — 40–70 единиц,
низкий — 10–40 единиц.
Чем меньше углеводов в продукте, тем ниже показатель.

Диктатура микробиома: Настроение, ВЕС и работа иммунной системы

Продукты с высоким ГИ называют быстрыми, или пустыми. В них присутствуют сахара в чистом или почти неизмененном виде.

Продукты с низким ГИ называют сложными, или медленными, так как поставляемая с ними энергия высвобождается постепенно, часто в течение нескольких часов.

Чем больше продуктов с высоким ГИ поступает в организм, тем большие проблемы это может вызвать. Иногда даже те продукты, которые принято считать низкокалорийными, имеют высокий ГИ и от них легко набрать лишний вес. Продукты, содержащие клетчатку, имеют более низкий ГИ и усваиваются медленнее, энергия при этом высвобождается постепенно. Продукты с высоким ГИ, но без клетчатки, дают много энергии, и если вы не будете ее тратить, например, ведя малоподвижный образ жизни при любви к продуктам с высоким ГИ без клетчатки, то эта энергия преобразуется в жир. Частое употребление продуктов с высоким ГИ приводит к нарушению обменных процессов.

В Институте имени Вейцмана исследовали влияние бактерий, обитающих в наших кишечниках. Все, кто когда-либо сидел на диетах, пытаясь сбросить вес, знают, что сложнее не сбросить лишние килограммы, а не набрать их снова. Иногда набирают еще больше, чем сбросили! Результат — отчаяние, депрессия, новые диеты, а чаще всего люди просто махают на себя рукой и начинают есть все подряд.

Проблема в том, что, когда мы сбрасываем жир, организм начинает борьбу, используя против нас гормоны аппетита. Сокращается количество жировых клеток — организм производит больше гормонов, которые заставляют нас испытывать чувство голода, и меньше гормонов, которые подавляют аппетит. Удержать вес может помочь микробиом.

В Институте имени Вейцмана провели исследование с мышами. Для начала их усиленно кормили, чтобы они стали по-настоящему толстыми. Потом этих жирных мышей посадили на низкокалорийную диету до тех пор, пока они не стали такими же стройными, как в начале эксперимента. И это повторили несколько раз (то есть набор и сбрасывание веса). В конце мыши выглядели такими же, как в самом начале, до первого набора веса.

Но они были другими! Когда у мышей была возможность есть то, что они хотят и сколько хотят, они набирали вес, причем жир при последующих наборах веса откладывался быстрее, чем при первом наборе на высококалорийной диете. В процессе первого эксперимента у них изменился микробиом. В новом составе микробов появилось много тех, которые способствовали набору веса.

Похоже, что у микробиома сохраняется память о предыдущем ожирении. Новый микробиом ускоряет набор веса при использовании высококалорийного питания после первого набора и сброса веса. Но эту проблему опять решил Эран Элинав. Он предложил использовать флавоноиды.

Это группа природных фенольных соединений, содержащихся в ряде растений. Растения производят их для защиты от паразитов и суровых погодных условий. Флавоноиды известны как растительные пигменты более столетия. Но первая работа, посвященная биологической роли флавоноидов для человека была опубликована только в 1936 году. Ими заинтересовался американский биохимик венгерского происхождения Альберт Сент-Дьердьи (1893–1986), лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1937) за цикл работ по биологическому окислению. Он объявил, что флавоноид, выделенный из венгерского красного перца, вероятно, способствует укреплению ломких стенок кровеносных сосудов.

Интерес к флавоноидам вспыхнул в 1990-х годах. Это было связано с открытием антиоксидантных свойств флавоноидов и их способности нейтрализовать свободные радикалы. Их много в зеленом чае, винограде и красном вине, томатах, вишне, сливе, чернике. Содержание флавоноидов в растениях зависит от многих факторов, включая генетические особенности, условия произрастания, степень зрелости и способ хранения, и это затрудняет определение норм пищевого потребления флавоноидов. Также среди ученых нет согласия относительно правильного способа измерения концентрации флавоноидов в пищевых продуктах.

Но для нас важно то, что флавоноиды помогают организму избавляться от жира — они способствуют его сжиганию. А на примере мышей в Институте имени Вейцмана было показано, что при наборе и сбросе веса (то есть неправильном питании) у мышей создается нездоровый микробиом, в котором много бактерий, уничтожающих флавоноиды, а это в свою очередь ведет к быстрому набору веса.

Когда мышам стали давать флавоноиды в питьевой воде, произошла «перенастройка». После того как их снова посадили на высококалорийную диету, ускоренного набора веса уже не наблюдалось. В Институте имени Вейцмана использовали апигенин, который встречается, в частности, в петрушке и ромашковом чае, и нарингенин из грейпфрутов, апельсинов и кожуры томатов. Если вы станете есть эти продукты, то вы, конечно, не получите флавоноиды в тех же дозах (в пропорции к весу), которые получали мыши. Также до сих пор нет точных данных по аналогичному действию флавоноидов на людей. Но это полезная пища, так почему бы не попробовать?

Итак, микробиом помогает определить, сколько энергии вы получаете из потребляемых продуктов питания и в некоторой степени — какой вес вы можете набрать. Наш микробиом влияет на то, как сахар в крови реагирует на те или иные продукты питания. Анализы позволяют определить продукты, которые приводят к скачку уровня сахара в крови, и, соответственно, на их основе можно разработать индивидуальную диету. Использование флавоноидов или продуктов, богатых флавоноидами, может помочь избежать набора веса после того, как мы сидели на диете. Главное — микроорганизмы, проживающие в нашем кишечнике, влияют на выбор нами еды. Выбирают они, а не мы!

Читайте также