Вес и микрофлора: как бактерии управляют нашим размером одежды

Микробиом кишечника имеет фундаментальное значение для поддержания общего здоровья. Он состоит из триллионов микроорганизмов, включая бактерии, грибки и вирусы, которые в основном находятся в пищеварительном тракте.

Состав микробиома кишечника связан с различными аспектами здоровья, включая метаболизм, ментальное здоровье, иммунную функцию и даже гормональную регуляцию. Нарушения баланса кишечных бактерий, известные как дисбактериоз, связаны с такими состояниями, как ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, аутоиммунные расстройства и проблемы с желудочно-кишечным трактом.

Одним из ключевых показателей, используемых для оценки здоровья кишечника, является соотношение фирмикутов (Firmicutes) и бактероидов (Bacteroidetes). Они являются двумя наиболее доминирующими видами бактерий, представленных в нашем кишечнике. Вместе они играют важную роль в поддержании здоровья кишечника, расщепляя сложные углеводы и вырабатывая короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), которые поддерживают здоровье кишечника и выработку энергии. Их соотношение связано с различными состояниями здоровья.

Интересно, что соотношение фирмикутов и бактероидов зависит не только от диеты и образа жизни, но и меняется с возрастом. Исследования показывают, что по мере старения людей соотношение фирмикутов по отношению к бактероидам имеет тенденцию к увеличению, отражая изменения в составе кишечных бактерий с течением времени.

Это также может иметь важные последствия для здоровья человека. Отслеживание этого соотношения важно для понимания не только здоровья кишечника, но и его более широкого влияния на метаболическую, гормональную и иммунную функцию.

Бактерии Firmicutes расщепляют сложные углеводы, производя короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), такие как бутират, ацетат и пропионат.

Эти КЦЖК помогают поддерживать кишечный барьер, регулировать иммунные реакции и обеспечивать энергией клетки кишечника.

В целом, многие представители типа Firmicutes оказывают полезное воздействие на здоровье. Однако более высокая численность Firmicutes связана с ожирением и проблемами обмена веществ, поскольку они более эффективно извлекают калории из еды, что потенциально способствует увеличению веса и накоплению жира.

Примеры представителей Firmicutes включают:

Bacteroidetes — еще одна доминирующая группа кишечных бактерий, они также отвечают за расщепление пищевых волокон и выработку короткоцепочечных жирных кислот, которые поддерживают здоровье кишечника.

Они помогают поддерживать слизистую оболочку кишечника, регулируют иммунную систему и защищают от вредных бактерий.

Bacteroidetes обычно ассоциируются с сухой массой тела, поскольку они менее эффективны в извлечении калорий из пищи по сравнению с Firmicutes.

Распространенные примеры представителей Bacteroidetes включают:

Соотношение F/B помогает оценить баланс этих двух групп. Сбалансированное соотношение важно для здоровья кишечника, в то время как дисбаланс может указывать на скрытые проблемы со здоровьем.

Несбалансированное (не оптимальное) соотношение F/B связано с некоторыми заболеваниями из спектра метаболических нарушений. Так, более высокое соотношение Firmicutes может наблюдаться у людей с ожирением, диабетом 2 типа и метаболическим синдромом.

Считается, что Firmicutes могут извлекать больше энергии из пищи, что потенциально способствует увеличению веса и накоплению жира.

Исследование показывает, что можно изменить вес на <15% просто изменив «набор» кишечных бактерий. Однако недавние исследования показывают, что эта связь сложна и зависит от таких факторов, как диета и физические упражнения, прием антибиотиков и возраст.

При этом некоторые исследователи отмечают, что более высокое соотношение F/B не всегда наблюдается у людей с ожирением, и предостерегают от общих предположений о микробиоме, определяющем метаболическую судьбу человека.

Пищеварительное здоровье

Дисбаланс в соотношении F/B связан с заболеваниями раздраженного кишечника, включая болезнь Крона и язвенный колит. Однако если в некоторых исследованиях по оценке ожирения наблюдались более высокие показатели Firmicutes, то при ВЗК наблюдалось более низкое соотношение Firmicutes.

Аутоиммунные и воспалительные заболевания

Изменения в соотношении F/B связаны с аутоиммунными заболеваниями. При таких состояниях, как системная красная волчанка (СКВ), более низкое соотношение F/B может нарушить иммунную систему, что приведет к заболеванию. С другой стороны, при ревматоидном артрите (РА) наблюдается увеличение Firmicutes, что может ухудшить воспаление.

Эти изменения в кишечных бактериях могут заставить иммунную систему атаковать собственные ткани организма, что может вызвать или ухудшить аутоиммунные заболевания посредством таких процессов, как ошибочная идентификация между вредными и безвредными белками или неконтролируемые иммунные реакции.

Ментальное здоровье

Связь между кишечником и мозгом хорошо известна. Дисбаланс кишечных бактерий может повлиять на выработку нейротрансмиттеров, связывая соотношение F/B с проблемами психического здоровья, такими как тревожность, депрессия и снижение когнитивных способностей.

Здоровье сердечно-сосудистой системы

Дисбактериоз или дисбаланс микробиоты кишечника (особенно в отношении соотношения F/B) связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями посредством таких механизмов, как нарушения липидного обмена, воспаление и резистентность к инсулину.

Дисбактериоз напрямую связан с различными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, включая гипертонию, атеросклероз и сердечную недостаточность.

Гормональные проблемы

Бактерии кишечника также могут влиять на уровень гормонов как у мужчин, так и у женщин.

Женские гормоны

Соотношение F/B меняется на протяжении жизни женщины, и как влияет, так и зависит от уровня ее гормонов. Например, во время менопаузы соотношение F/B в микробиоме кишечника увеличивается, что приводит к снижению микробного разнообразия и дисбактериозу.

Этот сдвиг наряду с изменениями в эстроболоме способствует повышению системного уровня эстрогена и большему извлечению энергии из потребляемой пищи, что способствует увеличению веса, ожирению и повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний. Эти изменения могут повышать риск гормонозависимых состояний, таких как рак эндометрия.

Мужские гормоны

У мужчин соотношение Firmicutes/Bacteroidetes связано с уровнем тестостерона, при этом более высокая численность Firmicutes положительно коррелирует с повышенным уровнем тестостерона у пожилых мужчин. Firmicutes, по-видимому, поддерживают выработку или реабсорбцию тестостерона независимо от таких факторов, как возраст и ИМТ.

Хотя соотношение F/B дает ценную информацию о здоровье кишечника, также важно знать, что на него влияет.

Внешние факторы

Многие внешние факторы, включая диету, лекарства, антибиотики и физические упражнения, оказывают большое влияние на соотношение F/B. Например, антибиотики могут снижать бактериальное разнообразие, что приводит к дисбалансу в кишечнике.

Диета также имеет ключевое значение - употребление большого количества клетчатки из фруктов, овощей и цельного зерна может увеличить количество Bacteroidetes, улучшая здоровье кишечника и уменьшая воспаление.

С другой стороны, диеты с высоким содержанием обработанных пищевых продуктов и вредных жиров могут увеличить количество Firmicutes, способствуя таким проблемам, как ожирение и проблемы с обменом веществ.

География

Географическое положение играет важную роль в формировании микробиома кишечника, включая баланс Firmicutes и Bacteroidetes (соотношение F/B). Различия в рационе питания и образе жизни в разных регионах могут привести к различиям в составе кишечных бактерий.

У популяций с рационом, богатым клетчаткой и ферментированными продуктами, например, в традиционной средиземноморской диете, уровень Bacteroidetes может быть выше, что способствует более низкому соотношению F/B.

Напротив, западные диеты, которые часто содержат больше жиров и сахаров, связаны с более высоким соотношением F/B, поскольку Firmicutes процветают в таких условиях. Эти географические различия предполагают, что соотношение F/B зависит не только от индивидуальных факторов, но и от культурных и диетических практик, характерных для разных регионов.

Изменения, связанные с возрастом

По мере того как люди становятся старше, соотношение F/B естественным образом меняется. Как правило, у пожилых людей больше Firmicutes, что может отражать изменение метаболизма и потребностей организма в питательных веществах.

Однако в очень пожилом возрасте эта закономерность может измениться, что приведет к снижению Firmicutes и потере разнообразия кишечных бактерий. Эти изменения являются частью естественного процесса старения, но также могут способствовать возникновению таких проблем, как хроническое воспаление и ожирение.

Прежде всего, стоит сдать анализы кала для измерения соотношения F/B и получения подробной картины здоровья кишечника и микробиома.

Далее важно учитывать следующие факторы: