Борьба с ожирением: как микробиом кишечника помогает похудеть

Нужно ли мне принимать пробиотики? Такой вопрос часто задают Мэгги Станиславски, доктору философии, доценту кафедры биомедицинской информатики Университета Колорадо.

Ответ на него сложен. Микробиом кишечника каждого человека уникален, и многие пробиотические добавки, продающиеся в продуктовых магазинах, не всегда могут эффективно поддерживать здоровье кишечника, говорит она. Исследовательница, специализирующаяся на изучении роли микробиома кишечника в развитии ожирения и кардиометаболических заболеваний, вместо этого указывает на важность укрепления разнообразного микробиома.

Исследования Станиславски и других сотрудников Медицинской школы CU направлены на понимание взаимосвязи между изменениями в питании и микробиомом. Некоторые из этих работ раскрывают возможные пути, по которым изменения микробиоты кишечника могут влиять на метаболизм во время диетического вмешательства по снижению веса.

Суточное ограничение калорийности в сравнении с прерывистым голоданием

Станиславски сотрудничала с доцентом медицинского факультета Калифорнийского университета Вики Катеначчи (Vicki Catenacci, MD), которая руководила поведенческим исследованием по снижению веса, сравнивая эффект двух популярных режимов снижения веса — прерывистого голодания и более традиционного подхода — ежедневного ограничения калорийности.

Станиславски изучила влияние вмешательства на микробиоту кишечника участников и обнаружила, что оба подхода оказывают положительное влияние на диверсификацию микробиома.

В одной из групп участникам было предписано поститься три дня в неделю без перерыва. В дни голодания участники должны были съедать примерно 25% от того, что они обычно едят, а в дни без голодания они могли есть все, что хотели. В другой группе участникам было предписано ежедневно снижать калорийность пищи на одинаковое количество, составляющее около 30% от их потребностей в поддержании веса. Кроме того, во время вмешательства участники получали поведенческую поддержку и рекомендации по улучшению общего качества питания, а также по повышению уровня физической активности.

Д-р Катеначчи и ее команда стремились понять, что такое прерывистое голодание, поскольку оно стало очень популярным, но некоторые врачи не решаются рекомендовать его для снижения веса, — говорит Станиславски.

Это может дать людям, которые пытаются похудеть, больше возможностей. Как вы понимаете, возможность есть все, что хочется, в определенный день, например, на вечеринке или светском мероприятии, очень полезна.

В ходе пилотного исследования, посвященного первым трем месяцам годичной интервенции, ученые отметили ряд изменений в микробиоме в обеих группах участников.

Существуют различные показатели микробиома, о которых мы обычно думаем, — поясняет Станиславски.

Один из них называется альфа-разнообразием, и эти показатели отражают разнообразие различных типов микробов в окружающей среде. Хотя это не всегда так, но более разнообразный и надежный микробиом часто ассоциируется с лучшим здоровьем и стройностью.

Вероятно, это связано с тем, что если в кишечнике имеется более разнообразный набор микробов, то и микроорганизмов, способных реагировать на различные воздействия на здоровье, больше.

Мы рассмотрели различные показатели альфа-разнообразия, учитывающие различные характеристики разнообразия, — говорит она.

Все они увеличились за первые три месяца вмешательства, что очень хорошо. Когда мы рассмотрели различия между двумя группами, то не обнаружили никаких различий в альфа-разнообразии.

Результаты исследования свидетельствуют о том, что с точки зрения разнообразия микробиома обе диетические стратегии снижения веса одинаково успешны. Аналогичным образом были отмечены изменения в общей таксономической структуре состава микробиома у всех участников обеих групп вмешательства.

Это означает, что вы можете выбрать подходящую для вас стратегию снижения веса, и в любом случае ваш микробиом, скорее всего, изменится и станет более разнообразным, — отмечает Станиславски.

Кишечник и не только

Изменения в микробиоме при изменении рациона питания могут играть важную роль и в других функциях организма.

Исследователи CU Эмили Хилл (Emily Hill), PhD, RDN, с кафедры педиатрии, и Йен Кенигсберг (Iain Konigsberg), PhD, с кафедры DBMI, работали вместе со Станиславски и Сарой Боренгассер (Sarah Borengasser), PhD, и несколькими другими исследователями из Медицинского кампуса CU Anschutz Medical Campus над новым исследованием, используя те же данные по поведенческому вмешательству в процесс снижения веса.

Исследователи изучали взаимосвязь между микробиомом кишечника и метилированием ДНК в крови. Метилирование ДНК, поясняет Кенигсберг, представляет собой динамический процесс добавления и вычитания метильных групп, которые представляют собой отдельные углеводороды в цитозинах — C-основаниях ДНК.

Это один из многочисленных эпигенетических механизмов, которые регулируют наши гены, не изменяя непосредственно последовательности ДНК, — говорит он.

Метилирование ДНК — это динамический процесс, который влияет на уплотнение нашей ДНК и ее доступность для регуляторных механизмов. Идея заключается в том, что, в общем, увеличение метилирования в регуляторных областях генов обычно подавляет экспрессию этих генов.

Одна из самых привлекательных сторон эпигенетических механизмов заключается в том, что они являются средством, с помощью которого окружающая среда может изменять наши гены и наше здоровье, — продолжает он.

Например, курение, как правило, оказывает большое влияние на метилирование ДНК.

У вас есть определенные гены, активность которых повышает риск развития того или иного заболевания, но если вы ведете здоровый образ жизни, то они не активируются, — заявляет Кенигсберг.

Но если вы курите, то они начинают сбоить.

В исследовании поведенческого вмешательства в снижение веса у участников наблюдались ассоциации между микробиомом кишечника и метилированием ДНК.

Наши результаты подтверждают идею о том, что в процессе снижения веса мы можем наблюдать значительные изменения в микробах, которые связаны с диетой и ожирением, — говорит Кенигсберг.

Мы также видим обилие микробов, связанных с уровнем метилирования ДНК в генах, которые, как мы знаем, участвуют в соответствующих процессах в организме, таких как метаболизм.

Оба исследования, проведенные учеными DBMI, открывают окно в мир того, как диета влияет не только на микробиом и его разнообразие, но и на весь остальной организм.

Эи последующие эффекты в организме связаны с микробиомом кишечника и даже могут быть опосредованы действиями этих микробов, — заключает Кенигсберг.

17.08.2023