Изследователите, открити чрез генетичен анализ на мишки и хора, които имат затлъстяване и слаби индивиди, се различават по състава на чревните бактериални съобщества.

чревните

21 декември 2006 г. от 00:00 ч. ZDENĚK URBAN, сътрудник на МСП

В две статии, публикувани в последния брой на Nature, екипът на Джефри Гордън от Вашингтонския университет в Санкт Петербург обяви това. Луис (САЩ).

Затлъстяване до фалит?

През последния четвърт век затлъстяването е обхванало пандемията на икономически развитите страни, включително части от развиващия се свят. Неговите здравословни усложнения, от сърдечно-съдови заболявания до няколко вида рак, все повече допринасят за смъртността. Намалява качеството на живот. Сериозно засяга икономиката. От една страна чрез увеличаване на неработоспособността, а от друга страна чрез консумиране на все по-голяма част от здравните бюджети. Навид Сатар от Университета в Глазгоу (Обединеното кралство) и колегите му миналата седмица предупредиха в British Medical Journal, следвайки примера на страната си, че затлъстяването в крайна сметка може да фалира общественото здраве.

Основната причина за затлъстяването е несъответствие между приема на калории и разходите. През деня имаме все повече възможности да получим относително евтина високоенергийна диета, но не компенсираме физическата активност. Или това обективно е резултат от промяна в характера на заетостта на повечето хора, или от обичайния комфорт. Въпреки това метаболизмът в тялото е много сложен и има и генетичен компонент. За повечето хора, включително затлъстелите, разликата между приема на калории и разходите не надвишава един процент, но това също създава големи резерви от мазнини през годините.

Призивите за промяна на диетата и упражненията все още не работят достатъчно, затова се търси биомедицинско решение. По-специално, изследователите изучават как хормоните контролират метаболизма. Те искат да намерят нови лекарства, които биха помогнали на хората да балансират баланса му. Така наречената чревна микрофлора, предимно бактерии, играе огромна роля в метаболизма. Имаме трилиони и трилиони (няколко килограма) в червата. Гордън и колегите му решиха да проверят дали микрофлората не се различава между затлъстелите и тънки мишки и хората. По този начин различните видове чревна микрофлора не влияят на регулирането на телесното тегло.

Бактерии на затлъстяване и стройност

Те избраха метода за генетичен анализ на микрофлората, който улеснява определянето на относителните пропорции на нейните компоненти. Те се фокусираха както върху затлъстели и бедни хора, така и върху затлъстели и бедни мишки, с които може да се експериментира. Двата доминиращи компонента на чревната микрофлора на мишките и хората са бактерии от големите групи Firmicutes и Bacteroidetes (вж. Карето).

Екипът на Гордън първо разгледа дванадесет затлъстели хора, които бяха на диети с намалено съдържание на мазнини и въглехидрати. Година по-късно те генетично наблюдават състава на чревната си микрофлора. Те открили, че първоначално са имали по-голям дял на Firmicutes в сравнение с слабите хора, но постепенно е намалял. След едногодишна диета, хората със затлъстяване се приближават до постно с това намаление и съпътстващо увеличаване на дела на Bacteroidetes.

Изследователите са тествали тези резултати при затлъстели и слаби мишки. Затлъстелите мишки са имали по-висок дял на чревните твърди частици, отколкото слабите. Още по-интересно беше откритието, че чревната микрофлора на затлъстелите мишки притежава по-богати гени, които разцепват нормално несмилаеми полизахариди. По този начин специфични бактерии помогнаха на затлъстелите домакини на мишки да получат повече енергия от диетата си.

Всичко предполага, че затлъстяването променя състава на чревната микрофлора. Въпреки това, не доказа, че различните съотношения на споменатите големи групи бактерии могат да бъдат причина за различни телесни тегла. Следователно Гордън и колегите прехвърлят микрофлората на затлъстели мишки с дефицит на лептин на постни мишки, които нямат собствени чревни микроби. (Дефицитът на лептин причинява неограничен калориен прием и нискокалорични разходи, което води до бързо угояване; след това съдържанието на лептин се увеличава с количеството мазнини в тялото.)

През следващите две седмици беше показано, че тези мишки печелят повече калории от диетата си и печелят повече от подобни мишки, но получават чревна микрофлора от постни мишки. Всъщност различната ефективност на преработката на храната, която в крайна сметка води до различно телесно тегло, може да е резултат от разликите в състава на чревната микрофлора.

В коментарите си за Nature, Matej Bajzer и Randy Seeley от Университета в Синсинати (САЩ) посочват, че все още има много несигурност в цялата материя и трябва да се добавят подробности. Но те смятат резултатите на екипа на Гордън за „потенциално революционни“. И те са съгласни, че трябва да обмислим как бихме могли да манипулираме нашата микрофлора при лечение или предотвратяване на затлъстяването. Това изследване трябва да обедини микробиолози с диетолози, физиолози и невролози (нивото на хормоните, които влияят на телесното тегло в кръвта, се регулира от мозъка въз основа на биохимични сигнали). Заплахата от пандемия от затлъстяване оправдава високата ангажираност и инвестиции.

Кредити за илюстрация - Обща болница в Саутхемптън/SPL; Лора Киро, Жен Хе, Ларгус Анженент и Джефри Гордън.

Ключови играчи в нашите недра

Firmicutes и Bacteroidetes са отделения или щамове на бактерии. По-голямата част не са патогенни, само някои са опасни. В рамките на човешката чревна микрофлора те заедно представляват повече от 90 процента. (Въпреки това, по-финият относителен състав на чревната микрофлора на нивото на специфични видове бактерии е силно индивидуален, до 70 процента.) Firmicutes всъщност е най-големият бактериален щам. Състои се от повече от 250 рода с поне един вид - включително добре познатите родове Lactobacillus, Mycoplasma, Bacillus и Clostridium. Те имат много различна физиология. Бактероидите са около 20 рода. Родът Bacteroides е най-разпространеният в чревната микрофлора на човека и е най-разпространеният от вида Bacteroides thetaiotaomicron. При нормални условия те са безвредни, но след нараняване или операция могат да проникнат в нетипични места и да причинят усложнения. Картината вдясно показва, че разликата между типовете знаци може да се крие и в това кои бактерии специално носим в червата си. (urb)