Основные причины ожирения и их значение всем хорошо знакомы: неправильное питание, малоподвижный образ жизни и, возможно, кому-то не повезло с генами.
В последние годы, однако, ученые стали все больше убеждаться, что существуют «скрытые игроки» основные причины ожирения в недрах человека: миллиарды и миллиарды микробов кишечника.
На протяжении нашей эволюционной истории, микроскопические обитатели нашего кишечника помогли нам сломать жесткие волокна пищи в обмен на привилегию жить в такой питательной обстановке. Но их роль выходит только за пищеварение. Новые данные показывают, что кишечные бактерии изменяют способ, которым мы храним жир, как мы сбалансируем уровень глюкозы в крови, и как мы реагируем на гормоны, которые заставляют нас чувствовать себя голодными или сытыми. Номенклатура микробов, похоже, может помочь заложить основу и понять основные причины ожирения и сахарного диабета с момента рождения.
Исследователи начинают понимать разницу между здоровым и нездоровым питанием, а также специфические факторы, которые формируют эти различия. Они надеются научиться выращивать эту внутреннюю экосистему, что поможет лечению основных причин ожирения, которую врачи определяют как конкретное соотношение роста и веса. Это определение известно как Индекс Массы тела.
Сейчас разрабатываются продукты питания, детское питание или добавки, для содействия микробам при одновременном подавлении вредных видов.
Микробиом кишечника
Исследователям давно известно, что человеческое тело является домом для всевозможных микроорганизмов, но только в последнее десятилетие или около того, они осознали, что эти микробы превышают число наших собственных клеток 10 к одному. Исследование разнообразных мегаполисов микробиома кишечника выяснило огромное количество в толстом кишечнике и во рту, хотя впечатляющая община микробов процветает в половых путях и на коже.
Каждый из нас собрал уникальное количество микробов в родовых путях, приобретя первые бактерии через наших матерей и продолжает набирать новых членов из окружающей среды на протяжении всей жизни. Изучая гены этих различных микробов — коллективно называют микробиомом ученые идентифицировали многие из наиболее распространенных какие бывают микробы. Количество бактерий может сильно отличаться от человека к человеку и среди различных человеческих популяций. Ученые от простой констатации факта наличия микроба перешли к определению вида в организме человека и их влияние на общее здоровье.
Микробы кишечника могут играть роль в основных причинах ожирения. Эти доказательства пришли из исследований, сравнивающих кишечных бактерий у тучных и худых людей.
В исследованиях близнецов, которые были оба худыми или оба страдающих ожирением, обнаружили, что кишечник худого человека наполнен многими видами, у тучных людей типы микробов были менее разнообразны. Кишечник толстых больше похож на питательный перегруженный пруд, где относительно немногие виды доминируют.
Худые, как правило, имеют более широкий выбор бактероидов, типа микробов, которые специализируются на разрушении крахмала и волокон на более короткие молекулы, которые организм может использовать как источник энергии. Бактероиды — бактерии нормальной кишечной микрофлоры.
Документирование таких различий вовсе не означает, что эти расхождения отвечают за ожирение и увеличение веса.
Чтобы продемонстрировать причину и следствие, ученые провели серию экспериментов с так называемыми гуманизированными мышами. Во-первых, они вырастили генетически идентичных грызунов в стерильной среде, чтобы их организмы были свободными от любых бактерий. Затем они при помощи пищи дали кишечных микробов. Как и ожидалось, более тучные мыши имели менее разнообразное сообщество микроорганизмов в кишечнике. Эти эксперименты дают достаточно убедительные доказательства того, что существует причинно-следственная связь, и что можно предотвратить развитие ожирения, влияя на микробы в кишечнике.
Микробы в кишечнике
Доказано, что микробы в кишечнике выполняют ключевую роль в поддержании здорового веса и нормального обмена веществ. Показано также, что тучные млекопитающие, к которым относятся и люди имеют высокие уровни в крови и мышцах веществ, известных как аминокислоты и ацилкарнитины. Оба этих химических вещества, как правило, повышены у людей с сахарным диабетом 2 типа и ожирением.
Еще одна версия, обосновывающая основные причины ожирения может быть связана с нормальной заполняемостью бактериями под названием Хеликобактер пилори желудка. Исследования говорят о том, что они помогают регулировать аппетит путем модуляции уровней грелина—голод-стимулирующего гормона. Микробы Хеликобактер пилори были когда-то в изобилии в пищеварительном тракте человека, но сейчас уже реже, благодаря более гигиеническим условиям жизни и применением антибиотиков.
Питание и кишечная микрофлора
Питание является важным фактором в формировании кишечной экосистемы. Диеты с высокой степенью переработки пищевых продуктов, например, были связаны с менее разнообразным количеством микробов в кишечнике.
Ученые показали комплексное взаимодействие между пищевыми продуктами, микробами и весом тела путем кормления гуманизированных мышей специально подготовленной пищей, которая была с высоким содержанием жиров и низким содержанием фруктов, овощей и клетчатки (в отличие от обычного питания с высоким содержанием клетчатки, низким содержанием жиров).
Нездоровое питание не дает полезным бактериям двигаться и расти.
Взаимодействие между питанием и кишечными бактериями могут предрасполагать нас к ожирению со дня рождения, как только мы начинаем познавать мир, т.е. с рождения.
Исследования показали, что младенцы, родившиеся путем кесарева сечения, имеют более высокий риск ожирения и диабета, чем те, которых кормили грудью и родились вагинально. Новорожденные, проходя родовые пути поглощают бактерии, которые впоследствии помогают им переваривать молоко. Дети, появившиеся путем кесарева сечения пропускают это бактериальное крещение. Еще одна проблема, что дети которые не получают веществ в грудном молоке не питают полезные бактерии и не ограничивают колонизацию вредных. Эти дети более подвержены аллергии, астме, экземе и целиакии, а также ожирению.
Таким образом, можно по-новому оценить влияние кишечной микрофлоры на вес тела и опасений по поводу расточительного использования антибиотиков у детей.
Антибиотики могут уничтожить некоторые бактерии, которые помогают нам поддерживать здоровый вес тела. Антибиотики — это как пожар в лесу.
Многие ученые, которые работают над микробиомом думают, что их исследования будут вдохновлять новое поколение инструментов для лечения и профилактики ожирения. Однако, есть огромные индивидуальные различия, где трудно отделить роль микробиомы и сложное заболевание, как ожирение.