11:28
Болит живот? В этом могут быть виноваты ваши кишечные бактерии

Как ваша диета, микробы и многое другое способствуют здоровью вашего кишечника.

Как сегодня твой животик? Шансы не так уж велики. Новое исследование подсчитало, что американцы потратили 135,9 миллиарда долларов на лечение желудочно-кишечных заболеваний в 2015 году, в течение более чем 54,4 миллиона поездок к врачу. Считается, что только синдром раздраженного кишечника (СРК) поражает от 10 до 15 процентов всех людей во всем мире, многие из которых не диагностированы.
Ваша пищеварительная система достигает немалого успеха каждый день, поскольку она превращает то, что вы едите, в полезную энергию и питательные вещества для остальной части вашего тела. Это невероятно сложная система, что также означает невероятную сложность в том, как все может выйти из строя.
Но в то время как проблемы кишечника находятся на подъеме, так и наше понимание их. Исследователи добились огромных успехов в выяснении причин — и решений — некоторых из наиболее распространенных виновников вашей боли в животе. И большая часть этого прогресса происходит благодаря новому механистическому пониманию того, как на самом деле работают бактерии в вашем кишечнике.
Мы все в этом замешаны вместе
Похоже, что передовая кромка почти всех областей здравоохранения — от экземы до болезни Паркинсона — находит новые связи с микробиомом кишечника. Это сообщество из примерно 38 триллионов бактерий, которые живут в основном в вашем толстом кишечнике, помогает переваривать пищу и защищает ваш организм от злоумышленников, путешествующих автостопом во время вашего последнего перекуса. И оказывается, что эти процессы в вашем кишечнике могут влиять на весь организм, благодаря нисходящим эффектам воспаления, поглощения питательных веществ и соединений, которые производят бактерии.
Микробиом кишечника весьма разнообразен: нет двух людей, которые имели бы точно такие же виды бактерий в точно таких же количествах, и сами бактерии могут иметь огромное разнообразие в своих генах. Эта вариация добавляет дополнительную сложность исследованиям, поскольку уроки, извлеченные из интуиции одного человека, могут быть неприменимы к интуиции другого.
Тем не менее, исследователи уже обнаружили связи между микробиомом кишечника и некоторыми из наиболее распространенных заболеваний пищеварительной системы. Исследование 2017 года в области научной трансляционной медицины показало, что пересадка фекальных микробов от пациентов с СРК здоровым мышам приводит к увеличению неблагоприятных кишечных симптомов у животных. И исследование 2018 года в том же журнале обнаружило четкие различия в микробном сообществе между людьми с СРК, воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) и здоровыми людьми — различия, которые были достаточно ясны, чтобы их можно было вскоре использовать для диагностики двух состояний кишечника.

Здоровый кишечный тракт содержит ворсинки, которые помогают усваивать питательные вещества. Воспаление может нанести вред клеточным стенкам кишечника. (Кредит: NoBeastSoFierce/Shutterstock)

Однако некоторые исследователи по-прежнему скептически относятся к тому, что эти микробы являются источником наших проблем, а не просто побочным продуктом плохого здоровья. Например, обзор 2019 года в области гастроэнтерологии рассмотрел 24 различных исследования за предыдущие девять лет и обнаружил последовательные паттерны в кишечных микробах пациентов с СРК, но никаких доказательств того, что микробы вызывают симптомы, не было.
Но другие все больше и больше узнают о реальных механизмах того, как микробы влияют на наш кишечник — и контролируют, больны мы или здоровы.
Кто здесь главный?
Хотя Область здоровья кишечника все еще находится в зачаточном состоянии, предварительные результаты интересны и обнадеживают. Например, в 2016 году в исследовании Nature Genetics группа голландских исследователей изучила людей, у которых есть гены, которые снижают выработку лактазы — фермента, который переваривает лактозные сахара, содержащиеся в молочных продуктах, — но все же едят молочные продукты. Они обнаружили, что у этих людей, вероятно, было больше бифидобактерий, типа кишечных бактерий, которые переваривают сахар лактозы. Команда японских исследователей подтвердила это открытие в исследовании 2018 года в PLOS ONE. Другими словами, кишечные микробы некоторых людей могут на самом деле восполнить то, чего им не хватает в их генах.
“Это не было надежно проверено; это просто дразнящая корреляция”, - говорит Мэри Кейбл, молекулярный биолог - исследователь из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в Дэвисе, штат Калифорния. - Но именно такая информация и существует. Есть много ассоциаций, которые на самом деле еще не все были прослежены.”
Другим многообещающим направлением является изучение не самих кишечных бактерий, а соединений, которые они продуцируют, называемых метаболитами. Например, в исследовании 2019 года в Cell Host & Microbe исследователи обнаружили, что у пациентов с ВЗК в кишечнике есть особый штамм бактероидов, который не производит столько метаболитов, называемых сфинголипидами, которые регулируют воспаление. Исследователи подтвердили путем тестирования на мышах, что кишечник с этими сфинголипид-дефицитными бактериями более воспален.

Такие открытия могут привести к лечению, говорит рамник Ксавье, клинический гастроэнтеролог из Массачусетской больницы общего профиля и молекулярный биолог из Института брода, который руководил исследованием. “Если вы можете заменить недостающий метаболит, то вы также можете способствовать исцелению”, - говорит Ксавье. “Наука о микробиоме долгое время была очень описательной. Но теперь он переходит в фазу механизма и функции. И как только у нас есть эти части на месте, тогда мы можем начать думать о диагностике и терапии.”
Воспаление Нации
ВЗК и другие заболевания кишечника, такие как целиакия, а также системные заболевания, такие как болезни сердца и диабет, все они связаны с воспалительной реакцией организма. Воспаление может быть грязным словом в наши дни, но на самом деле это нормальная, адаптивная часть вашей иммунной системы. Это то, что делает кожу вокруг вырезки из бумаги немного розовой, и то, что делает вывихнутую лодыжку теплой на ощупь. Поврежденные клетки выплевывают химические вещества, которые увеличивают приток крови к этой области и вызывают белые кровяные клетки, чтобы атаковать злоумышленников, чтобы помочь с исцелением.
Но когда органы не функционируют должным образом, ненужное воспаление может стать бременем. Иммунная система некоторых людей может думать, что кто-то вторгся, но это не так. Например, при целиакии организм ведет войну с молекулами глютена. При язвенном колите и болезни Крона — двух основных видах ВЗК — организм атакует свой собственный желудочно-кишечный тракт. А при истинной пищевой аллергии, как у некоторых людей на арахис или моллюсков, иммунный ответ может быть настолько сильным, что он вызывает анафилаксию, шок по всему телу, который может быть опасным для жизни.

Другие причины хронического воспаления еще менее очевидны. Иногда сочетание болезни, стресса или плохого питания может привести к увеличению проницаемости кишечника человека, состояние, которое в просторечии называют дырявым кишечником. В здоровом кишечнике слой защитной слизи удерживает пищу, бактерии и все остальное, что может проходить через ваш кишечник, прочно внутри трубки и вдали от ваших внутренних органов. Но если этот барьер ослабевает или повреждается, содержимое кишечника, включая бактерии, начинает выходить наружу, что вызывает значительный иммунный ответ. Если это происходит постоянно, вы можете получить хроническое воспаление, которое может привести к последующим последствиям, от нейродегенеративных заболеваний до рака.

Дырявый кишечник исторически был плохо изучен. Но в начале этого года исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего вырастили крошечные кусочки или органоиды человеческого кишечника в лаборатории, чтобы лучше понять это состояние. Они смогли превратить здоровые кишки в “дырявые”, подвергая органоиды воздействию определенных бактерий, которые напрягали их до тех пор, пока соединения между клетками не начинали ослабевать и становиться проницаемыми, что приводило к явным признакам воспаления. И они даже идентифицировали препарат, который, казалось, обращал вспять эффекты и восстанавливал соединения: препарат от диабета метформин.
Но что заставляет кишечник протекать в первую очередь? Это не так хорошо понятно. Группа ученых из Великобритании придерживается одной гипотезы, которая получила некоторую предварительную поддержку: эмульгаторы, распространенная пищевая добавка в обработанных пищевых продуктах, могут оказывать негативное влияние на здоровье нашего кишечника.
Кишки, Эмульгированные
Эмульгаторы есть везде в обработанных пищевых продуктах. Они - Тип соединения, которое помогает жирам смешиваться с жидкостями: они-причина, по которой ваш майонез, мороженое и арахисовое масло не разделяются. Несколько исследований, проведенных исследовательской группой в Университете штата Джорджия, показали, что эмульгаторы в рационе питания изменяют состав кишечных микробов у мышей, что приводит к хроническому воспалению и даже изменениям в поведении.
“Фактический определенный механизм того, как [эмульгаторы] действуют в кишечнике, на данный момент не особенно ясен”, - объясняет дом Партридж, научный сотрудник Абердинского университета. Партридж говорит, что текущие рабочие гипотезы состоят в том, что эмульгаторы, которые также называются поверхностно-активными веществами или моющими средствами, действуют, чтобы сделать жидкости более скользкими. Точно так же, как они действуют на жидкости вне тела, как в пище, они могут действовать на жидкости внутри тела, как в вашем кишечнике, изменяя вязкость слизистой оболочки в вашем кишечнике. Этот тип изменений в кишечной среде, в свою очередь, может повлиять на то, какие кишечные бактерии могут там жить.
Но до сих пор доказательства действия эмульгаторов были обнаружены только у мышей, крыс и клеток. “И есть огромные различия между мышами и людьми”, - говорит Партридж. Вот почему он и его исследовательская группа начали исследование, чтобы исследовать их влияние на людей. Они дали группе участников контролируемую диету в течение четырех недель, сначала с добавлением общего эмульгатора соевого лецитина, а затем снова без него, чтобы увидеть, как изменились их кишечные микробы и общее состояние здоровья. Образцы все еще анализируются.
Партридж, однако, не уверен, что они найдут доказательства того, что обычные пищевые добавки настолько вредны для человека. “Я потенциально съем свои слова, когда мы увидим данные”, - говорит он. “Но в настоящее время, хотя есть много информации об эмульгаторах в здоровье кишечника в работе с животными, я очень скептически отношусь к тому, что это приведет к любой форме негативного воздействия на людей.”
Отчасти это объясняется тем, говорит он, как трудно изучать то, что может иметь хронические, а не мгновенные последствия. В качестве примера он приводит связь между насыщенными жирами и сердечно-сосудистыми заболеваниями: “на достижение какого-либо реального консенсуса по этому вопросу ушли годы. Это не то, что некоторые исследования смогли показать окончательно. Это то, что требуется от работы с животными, от работы с клетками, от клинических исследований человека до эпидемиологии. И все эти виды исследований необходимы, чтобы продемонстрировать отрицательный эффект.”
Кроме того, доказать, что кишечник “протекает”, по-прежнему является серьезной проблемой. Исследователи считают, что лучший способ обнаружить его-это поиск следов бактерий в кровотоке. Но на таких низких уровнях трудно отличить реальные бактериальные результаты от следов загрязнения, которые могут быть в материалах, используемых в лаборатории. Частью работы Партриджа является разработка метода, который позволит снизить риск такого заражения. - Я все еще работаю над этим, - говорит он.
Вы Есть То, Что Вы Едите
Эмульгаторы-это лишь один из примеров многих пищевых продуктов, пищевых добавок и других расходных материалов, которые исследователи тестируют на воздействие на кишечник. Уже есть убедительные доказательства того, что диета, В общем смысле, может оказывать серьезное воздействие на кишечные микробы и, следовательно, на здоровье. Но мы еще очень далеки от того, чтобы доказать, как конкретные продукты питания, через их воздействие на кишечные микробы, могут оказывать определенное воздействие на здоровье.
Возможно, единственное исключение-это пищевые волокна, которые, по мнению исследователей, так же близки к достижению консенсуса, как и любые другие. “Такие вещи, как различные типы волокон, и влияние волокон — не только на здоровье кишечника, но и на системное здоровье — я думаю, что это, вероятно, имеет наибольшее доказательство этого”, - говорит Партридж.
“Если вы потребляете пищевую клетчатку, как правило, вы увидите увеличение некоторых микробов, которые могут ферментировать клетчатку, таких как бифидобактерии и жвачные бактерии, и вы часто также увидите увеличение короткоцепочечных жирных кислот”, метаболитов, которые производят эти микробы, говорит Кейбл. “Я бы сказал, что это примерно то, где консенсус в этой области останавливается.”
Даже такие популярные продукты, как пробиотики — продукты питания и пищевые добавки, которые, в теории, добавляют полезные микробы в ваш кишечник, — еще не полностью поддерживаются, несмотря на их распространенность в магазинах и в обсуждениях в интернете. Исследование 2018 года в клетке обнаружило доказательства того, что кишечник некоторых людей устойчив к колонизации пробиотиками, а это означает, что даже если они работают для некоторых людей, они могут не работать для всех.
Исследователи недавно нашли поддержку в использовании так называемой диеты с низким содержанием FODMAP для облегчения желудочно-кишечных симптомов. FODMAPs, сокращенно от ферментируемых олигосахаридов, дисахаридов, моносахаридов и полиолов, представляют собой разнообразную группу углеводов, которые могут быть трудно перевариваемы кишечником — и они содержатся во всех видах пищи, от артишоков до яблок, пшеницы до молока и лука до миндаля. За последнее десятилетие исследователи обнаружили, что диета с низким содержанием FODMAPs может уменьшить симптомы СРК, а совсем недавно исследователи обнаружили, что она также безопасна и эффективна для людей с ВЗК.

Прецизионное Питание
Возможно, одной из причин успеха диеты с низким содержанием FODMAP является то, что она может быть персонализирована. После того, как пациент откажется от всех или большинства продуктов, содержащих FODMAP, и увидит последовательное уменьшение симптомов, следующим шагом будет повторное введение продуктов по одному, определяя, какие из них являются триггерами. До сих пор эти различия между людьми ученые и врачи не могли объяснить механистически, несмотря на данные исследований, свидетельствующие о том, что различия существуют.
Люди имеют около 23 000 различных генов, но бактерии, которые живут в людях, как группа, имеют около 3 миллионов. Это означает, что, помимо различий в генах человека и кишечных бактерий в каждом человеке, гены внутри бактерий могут быть самым важным источником вариации всех.
Тем не менее, иногда несколько генов, которые могут быть найдены в более чем одном типе бактерий, могут выполнять одну и ту же функцию — то есть производить один и тот же метаболит — в кишечнике. Это означает, что для того, чтобы действительно понять влияние микробиома кишечника, вам нужно не просто идентифицировать бактерии; вам нужно знать, что они делают. По этой причине лабораторная группа Кейбла из Министерства сельского хозяйства США в Калифорнии обращается к методу, называемому транскриптомикой, который вместо идентификации бактерий идентифицирует активные гены бактерий. Она использует эту информацию как часть своего общего подхода к изучению того, как здоровые люди могут оставаться здоровыми и предотвращать болезни. Конечная цель: персонализированные планы питания.
“Персонализированное или точное питание-это, в самом основном смысле, поиск биомаркеров или предикторов результатов здоровья, включая микробиом, генетику, эпигенетику и различные другие факторы образа жизни, такие как физические упражнения, и включение их всех вместе в своего рода машинное обучение или алгоритм, который будет предсказывать результаты”, — объясняет Райли Хьюз, биолог по питанию из Калифорнийского университета в Дэвисе, который работает с Кейблом.
“Нам нужно привлечь как можно больше исследователей из разных областей, чтобы убедиться, что мы учитываем все эти различные факторы, которые могут повлиять на здоровье”, - говорит Хьюз.
Это большой вопрос, но он важен, говорит Кейбл, потому что мы узнаем, что одни и те же рекомендации по питанию не будут работать для всех. Ее надежда состоит в том, чтобы “на самом деле дать набор [диетических] рекомендаций для различных параметров, основанных на чем-то, что вы можете легко оценить о себе”, - говорит она.
” Я еще не знаю, как это будет выглядеть, потому что я думаю, что мы очень, очень далеки от этого", - добавляет Кейбл. - Но это же моя мечта.”

Путешествие по пищеварительной системе
Когда вы видите, обоняете или даже просто думаете о еде, ваш желудочный сок начинает течь. Вот посмотрите на путешествие, которое ваша пища проходит через вашу пищеварительную систему.

Слюна-это первый из многих пищеварительных соков, с которыми ваша еда столкнется. Он увлажняет пережеванную пищу слизью и водой, чтобы облегчить ее вкус и глотание, а также добавляет в смесь фермент, который начинает расщеплять крахмалы.
И, Ласточка? Затем ваш язык толкает комок пищи, называемый болюсом, в горло (или глотку), когда вы глотаете. Ваш надгортанник гарантирует, что болюс не пойдет “по неправильной трубе".”
Вниз по трубке: оказавшись в пищеводе, пища сжимается вниз серией скоординированных мышечных сокращений. В конце этого 10-дюймового путешествия он встречает свой первый сфинктер и выпускается в желудок.
Вкуснятина в моем животе: оказавшись внутри нашего кишечного мешка сока, наша пища разбивается в еще большую мякоть мышцами желудка, и все это время пропитывается смесью соляной кислоты и пищеварительных ферментов. Затем он отправляется по пути, понемногу, в ваш тонкий кишечник.
Выстилая 22 фута тонкой кишки, экзокринные клетки выделяют слизь и больше пищеварительных ферментов, в то время как энтероэндокринные клетки выделяют гормоны, которые запускают печень, поджелудочную железу и желчный пузырь, чтобы запустить и добавить больше пищеварительных соков в смесь. Эти энтероэндокринные клетки также “говорят” непосредственно с нервами, давая им прямую линию связи с мозгом. Командные усилия: посредниками всей этой клеточной активности кишечника являются наши кишечные микробы. В тонком кишечнике насчитывается около 100 миллиардов бактерий.
1, 2, 3, впитывай! Здесь усваиваются белки, жиры, углеводы, витамины и минералы, необходимые вашему организму для функционирования. После переваривания в мельчайшие молекулы питательные вещества транспортируются в клетки, выстилающие кишечник, и отправляются в кровоток, чтобы быть принятыми по всему телу, по мере необходимости. Внутренняя часть тонкой кишки полна складок и пальцеобразных тканей, которые резко увеличивают площадь поверхности этих поглощающих клеток. Хранители тела все это время ваша иммунная система находится в режиме ожидания, наготове, чтобы наброситься, если в том, что вы проглотили, будут обнаружены какие-либо инородные захватчики.
Конец линии: переваренная пища затем попадает в толстую кишку. Здесь избыток воды поглощается, и новая банда микробов ферментирует пищу, которая не была усвояемой. Это может вызвать небольшой газ. Но в целом пища уже попала в какашки, и она готова собираться в прямой кишке, пока не наступит время горшочка.

Похожие материалы:

Так же рекомендуем посмотреть:

Звезды, рожденные в потоках, могут населять ореолы галактик, подобных Млечному Пути


SARS-CoV-2 использует вторую потайную дверь в камеры


В мире не хватает элементов, и исследователи ищут их замену в самых неожиданных местах

Категория: Здоровье / Медицина / Любовь | Просмотров: 136 | Добавил: admin | Теги: ваша иммунная система, ваш организм, ваша пищеварительная система, микробиом кишечника, здоровье кишечника, Микроб, бактерия, FODMAP, ваш кишечник, тонкая кишка, хроническое воспаление, дырявый кишечник, клетка, PLOS, One, Кишечник, пищеварительная система | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar