РАЗВИТИЕ ДИСБИОЗА КИШЕЧНИКА – ФАКТОР, СПОСОБСТВУЮЩИЙ ОЖИРЕНИЮ

По материалам научной литературы рассмотрена потенциальная роль микробиоты кишечника человека при развитии ожирения. Обнаружены сведения о различии бактериального состава кишечной микробиоты у лиц с ожирением. Отмечено, что к ожирению могут приводить изменения в составе микрофлоры кишечника в результате приема антибиотиков, а также в результате несбалансированного питания [2].

В настоящее время в мире более 300 млн. людей страдают ожирением, индекс их массы тела [ИМТ] превышает 30 кг/м². Значительное число людей имеет повышенный вес (ИМТ = 25-30 кг/м²). В последнее десятилетие среди многих аспектов ожирения отмечается роль и значение изменения кишечной микрофлоры. Количественные и качественные отклонения кишечной микробиоты, получившие различные наименования: дисбактериоз, дисбиотические нарушения, синдром избыточного бактериального роста, могут иметь значение в патогенезе различных заболеваний. Микробиота кишечника человека состоит из огромного числа микробов и обладает, по меньшей мере, в 100 раз превосходит количеством генов, присутствующих в геноме человека. Появились свидетельства того, что микробиом кишечника тесно связан с состоянием здоровья человека, включая риск возникновения ожирения [1].

Исследования показали, что микробиота желудочно-кишечного тракта может играть двойную роль: во-первых, как фактор, влияющий на использование энергии из рациона; во-вторых, как фактор, влияющий на гены хозяев, регулирующие метаболизм энергии [3]. Кроме того, его состав не является фиксированным и может зависеть от нескольких диетических компонентов. Этот факт обеспечивает возможность манипуляции с микробиомом кишечника, позволяя облегчить потерю веса или предотвратить ожирение у людей.

Исследования кишечной микрофлоры у людей показали чрезвычайно широкий спектр индивидуальных различий, зависимость от особенностей питания, образа жизни, возраста, времени года, а также генетических особенностей организма. Показано, что в 1 грамме содержимого толстой кишки определяют 1011−1012 бактериальных клеток. У здоровых людей в толстой кишке и фекалиях определяется бактерии следующих родов: Bacteroeidetes, Firmicutes, Actinobacteria и Proteobacteria [4]. Отмечено присутствие грибов и архей, составляющие от общей мaccы кишечной микрофлоры 0,05 % и 1 %, соответственно.

Экспериментальные исследования демонстрируют патогенетическое значение кишечной микрофлоры при ожирении животных. На гнотобионтных грызунах, выращенных в стерильных условиях, в сравнении с животными, выращенными в обычной среде с типичной кишечной микрофлорой, показало, что кормление высококалорийной пищей вызывает ожирение у последних [5]. Пересадка микрофлоры слепой кишки от мышей с ожирением животным гнотобионтам приводило к их ожирению, даже при уменьшении калорийности пищи. По результатам этих экспериментальных исследований, сделан вывод, что наличие микрофоры, по крайней мере у грызунов, является обязательным условием развития алиментарного ожирения.

Использование антибиотиков способствует повальному распространению ожирения. Получены данные, свидетельствующие о том, что использование антибиотиков в течение ранней жизни может вызвать длительное воздействие на массу тела путем изменения микробиоты кишечника [6]. В экспериментальных исследованиях микрокапсула слепой кишки от 18-недельных мышей контрольной и опытной групп, обработанных пенициллином, переносилась в 3-недельных безмикробных мышей. У помета мышей, чьи матери были обработаны пенициллином до их рождения, а также после их отлучения от матери, выявлены заметные изменения в сторону увеличения общей и жировой массы тела. Одновременно отмечено увеличение экспрессии генов, участвующих в адипогенезе. Выявлена деминерализация костной ткани со снижением ее площади. Напротив, состав тела взрослых самцов мышей, которые получали пенициллин после отлучения, был подобен контрольной группе.

У пациентов с избыточным весом/ожирением наблюдалось низкое фекальное бактериальное разнообразие. В результате использования современных молекулярно-генетических методов в фекальных образцах у 9 их 12 человек с ожирением было больше представителей Firmicutes и почти на 90% меньше бактероидов, чем у худых людей. Кроме того, когда тучные добровольцы потребляли диету с низким содержанием жиров или низкоуглеводной пищей в течение одного года, то теряли до 25 % от массы тела. Доля Firmicutes в их толстой кишке снижалась, а бактероидов возрастала. В другом исследовании вариации фекальной микробиоты 12 худых и 9 человек с ожирением во время диет, вариабельных по калорийности (2400 ккал/сут против 3400 ккал/сут), показали, что измененная нагрузка питательных веществ вызывала быстрые изменения в кишечном бактериальном сообществе. Кроме того, установлено, чем выше было потребление калорий, тем больше возрастал уровень Firmicutes (20 %) и снижалось содержание Bacteroides (20 %). Это непосредственно было связано с увеличением массы тела [7].

В целом, анализ литературных данных подтверждает потенциальную роль микробиоты кишечника человека при развитии ожирения. Имеются данные, свидетельствующие, что бактериальный состав кишечной микробиоты отличается у лиц с ожирением и, что диета в западном стиле с высоким содержанием жира и рафинированных углеводов может способствовать увеличению кишечных бактерий, связанных с ожирением. Факторы, такие как состав пищи, энергетическое содержание диеты, голодание и использование антибиотиков, влияют на микробную композицию кишечника и могут объяснить расхождения между результатами в этих исследованиях. Это ставит вопрос о том, рациональном применении антибиотиков, а также о возможности «управления» ожирением с помощью кишечной микробиоты.

Список литературы:

1. Backhed F, Manchester JK, Semenkovich CF, Gordon JI. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 2007. Vol. 104. P. 979-984.
2. Cox L.M., Blaser M.J. Antibiotics in early life and obesity // Nat. Rev. Endocrinol, 2015. Vol. 11. P. 182–190.
3. Davis C. D. The Gut Microbiome and Its Role in Obesity // Nutr. Today, 2016. Vol. 51, №4. P. 167–174.
4. Duncan S.H., Lobley G.E., Holtrop G., et al. Human colonic microbiota associated with diet, obesity and weight loss. // Int. J. Obes., 2008. Vol. 32. P.1720–1724.
5. Flegal KM, Carroll MD, Ogden CL, Johnson CL. Prevalence and trends in obesity among US adults, 1999-2000. // JAMA., 2002. Vol. 288(14). P. 1723-1727.
6. Jumpertz R., Le D.S., Turnbaugh P.J., et al. Energy-balance studies reveal associations between gut microbes, caloric load, and nutrient absorption in humans // Am. J. Clin. Nutr., 2011. Vol. 94. P.58–65.
7. Kalliomaki M., Collado M.C., Salminen S., Isolauri E. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight // Am J Clin Nutr.,2008. Vol. 87. P.534–538.