Микробы (микробиота) кишечника как причина ожирения - по руководству США
Ожирение — это заболевание, на которое влияет ряд факторов. Оно проявляется в виде избыточного накопления жировой ткани. Ожирение становится более распространенным в развивающихся и индустриализированных странах, и в настоящее время им страдают более 500 млн людей по всему миру.
Ожирение возникает, когда число употребляемых калорий превосходит расход энергии, что приводит к набору чисто жировой массы тела. Оно может быть обусловлено генетическими взаимодействиями, а также факторами окружающей среды, такими как рацион питания, состав пищи и/или образ жизни.
Ожирение связано с развитием ряда других заболеваний, включая рак, сахарный диабет, НАЖБП, сердечно-сосудистые заболевания и некоторые заболевания, связанные с иммунитетом.
Современные исследователи обращают пристальное внимание на связь между микробиотой кишечника и ожирением. Микрофлора кишечника человека состоит из триллионов бактерий, населяющих ЖКТ. Установлено, что путем контроля микрофлоры кишечника и путей ее метаболизма они могут повлиять на метаболизм и степень ожирения хозяина.
Исследования также показывают, что наряду с кишечной микробиотой бактериальный геном отвечает за регулирование энергии, накопление жира и усвоение питательных веществ. Растущее число доказательств говорит о том, что даже в начальные периоды жизни коррекция микрофлоры кишечника может повлиять на способность микробиоты управлять энергетическим метаболизмом хозяина, а также способностью хозяина набирать и терять вес; это, в свою очередь, может привести к развитию ожирения и других сопутствующих метаболических состояний.
Микробиота начинает колонизировать организм человека во время беременности, поскольку она передается от матери к плоду. Данная передача регулируется множественными факторами, включая характер питания, длительность беременности, воздействие антибактериальных препаратов и способ родов (естественные роды по сравнению с кесаревым сечением). В течение первых 3 лет жизни питание и окружающая среда человека играют критическую роль в колонизации микробиоты; это время способствует правильному развитию иммунной и нервной систем.
Человеческий организм создает симбиотические отношения с микрофлорой кишечника, которая может выполнять жизненно важные функции, недоступные человеческому организму (рис. ниже). Это делает роль микробиоты кишечника основополагающей в сохранении обычного иммунитета и функции ЖКТ, а также в эффективном пищеварении, усвоении питательных веществ.
Факторы окружающей среды и двустороннее взаимодействие с системами хозяина формируют микробиом кишечника. Исследования, проведенные в последние десятилетия, показали, что многие факторы окружающей среды, включая рацион питания, воздействие антибактериальных препаратов, число употребляемых калорий и упражнения, могут сильно повлиять на состав микробиома кишечника (как численно, так и функционально). В дополнение к факторам окружающей среды дальнейшее исследование выявило двустороннее взаимодействие между системами органов хозяина и микробиомом кишечника при формировании метаболизма хозяина. ГГН — гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось
Микробиота кишечника взаимодействует с физиологией хозяина и выполняет много положительных функций, включая синтез витаминов и питательных веществ, защиту от патогенов (кишечных), метаболизм канцерогенов, конверсию холестерина и желчных кислот, модуляцию иммунной системы, регуляцию кишечной функции, метаболизм хозяина, образование кровеносных сосудов (ангиогенез кишечника) и улучшение перевариваемости питательных веществ путем ферментации неперевариваемых нутриентов.
Естественная микробиота кишечника человека состоит из множественных микроорганизмов, включая вирусы, грибы, археи, простейшие и бактерии, которые составляют доминирующую часть. Наиболее распространенным подцарством бактерий микробиоты являются Фирмикуты и Бактероиды, составляющие приблизительно 90% видов бактерий, обнаруживаемых в кишечнике; наиболее редко встречаются Актинобактерии, Веррукомикробы и Протеобактерии.
Исследования показали, что как на животных, так и на человеческих моделях разнообразие структуры кишечной микробиоты может быть связано с ожирением. Например, частым результатом большинства исследований является увеличение числа Фирмикутов с одновременным уменьшением Бактероидов, что приводит к формированию «микробиоты, способствующей ожирению».
Дополнительные факторы, вносящие вклад в развитие ожирения, включают генетические факторы и эпигенетические факторы, поскольку доказано их влияние на микробиоту кишечника человека. Данные противоречивые переменные могут быть изучены в исследованиях с применением «близнецового» метода.
Например, в исследовании с применением «близнецового» метода, где у субъектов исследования различались показатели ИМТ, исследователи обнаружили более высокие уровни Актинобактерий и более низкие уровни Бактероидов у пациентов с ожирением по сравнению с худыми пациентами.
