Нашите чревни бактерии определят най-добрата диета за отслабване

Новаторски резултати от изследвания ще помогнат за разработването на „съобразени с нуждите“ хранителни съвети - базирани на нашата уникална чревна микробиота - за хора, които искат да отслабнат и да намалят риска от заболяване. Изследователи и клиницисти от Технологичния университет Чалмърс в Швеция иАЗ МОГА за първи път са успели да идентифицират как някои от най-често срещаните ни чревни бактерии взаимодействат по време на метаболизма.

Екип от изследователи от Chalmers University of Technology, воден от Йенс Нилсен, разработи математическа изчислителна платформа, която може да предскаже как различните пациенти ще реагират на промяна в диетата, въз основа на състава на чревната им микробиота.

Тази работа е извършена в рамките на проекта Metacardis, финансиран от Европейския съюз, координиран от Inserm и от професор Karine Clément от Института по кардиометаболизъм и хранене (ICAN - Hôpital de la Pitié-Salpêtrière, Inserm/UPMC) в Париж, също в сътрудничество с професор Фредрик Бекхед от Университета в Гьотеборг.
„Нашият метод ни позволява да започнем да идентифицираме метаболизма на всеки отделен вид бактерии и по този начин да се справим с основните механизми в човешкия метаболизъм“, каза Йенс Нилсен, професор по системна биология в Chalmers и ръководител на екипа.

В храносмилателната система на човека може да има до 1000 различни видове бактерии и други микроорганизми, много от които участват в метаболизма по един или друг начин. Съставът на чревната микробиота варира значително при отделните индивиди по причини, които до голяма степен са неизвестни. Изследванията през последните години обаче показват, че съществува връзка между определени заболявания и състава на чревната микробиота.

„Това е ясно, когато става въпрос за диабет тип 2, втвърдяване на артериите и затлъстяване например. Също така има индикации, че това може да се отнася за депресия и способността на организма да реагира на определени лечения на рак ”, казва Йенс Нилсен.

Начинът, по който микроорганизмите взаимодействат с храната според индивидите е изключително сложен. Досега беше много трудно да се разберат причинно-следствените връзки. В това проучване, публикувано наскоро в списание Cell Metabolism, изследователите показаха чрез клинични изпитвания, че разработеното от тях математическо моделиране е оперативно.

Отправната точка е диетичен експеримент, проведен в АЗ МОГА. Първо, чревната микробиота се характеризира за индивиди в група пациенти с наднормено тегло, а след това последните са поставени на диета за отслабване. Всички отслабнаха, което се очакваше. При пациенти с ниско разнообразие на чревната микробиота обаче съдържанието на други вещества, които обикновено показват здравни рискове, също е намалено в кръвта и изпражненията на индивидите. Появява се отклонение в сравнение с пациентите, които имат чревна микробиота с по-голямо „биологично разнообразие“. Здравословното им състояние не е било засегнато в същата степен.

От истински интерес обаче е, че системните биолози от Чалмърс със своите инструменти за моделиране до голяма степен успяха да обяснят защо и двете групи пациенти реагираха, както реагираха на диетата.

„Освен всичко друго, успяхме да покажем, че червата на хора с ниско разнообразие на микробиота в червата произвеждат по-малко аминокиселини, когато спазват тази диета. Това е обяснение за подобряване на химията на кръвта.

В краткосрочен план Йенс Нилсен вярва, че това изследване ще улесни лекарите да идентифицират пациенти с наднормено тегло, които са изложени на по-висок риск от кардиометаболитни заболявания и които наистина биха могли да постигнат значителни ползи за здравето, като променят диетата си и отслабнат Доста бързо би трябвало да е възможно да се разработят хранителни препоръки, които да вземат предвид чревната микробиота, специфична за всеки пациент. Karine Clément вече е мислила за тази перспектива и в момента се разработват нови клинични преживявания.

„В дългосрочен план може да сме в състояние да добавим чревни бактерии за пациенти, чийто метаболизъм не функционира правилно“, обяснява тя.

Така наречените пробиотици вече се използват - например в някои кисели млека - но задачата на тези бактерии е основно да стабилизират червата и да създадат благоприятна среда.

„Следващото поколение пробиотици ще бъде свързано с добавянето на бактерии, които се интегрират директно със съществуващата чревна микробиота и предизвикват трайна промяна в състава“, казва Йенс Нилсен.

Въз основа на това сътрудничество между изследователи от Chalmers и Университета в Гьотеборг е създадена компания Metabogen, която ще има за цел да разработи тези видове лекарства.

Някои данни за чревната микробиота

В човешкия храносмилателен тракт има между един и два килограма микроорганизми, чийто брой е повече от десет пъти повече от броя на клетките в тялото. Чревната микробиота обикновено се състои от между 300 и 1000 различни бактериални видове. Около 40 вида бактерии обаче съставляват 99 процента от съдържанието. Смята се, че вариацията между хората по отношение на състава на чревната микробиота има няколко обяснения: генетични фактори, трансфер от майката до раждането, диета и дългосрочни лекарства. Чревната микробиота на индивида е относително стабилна. Лечението с антибиотици има силно въздействие върху организма, но процедурата обикновено е временна. Смята се обаче, че многократната употреба на антибиотици води до трайни промени.

Някои данни за изследването

В проучването имаше 45 души с наднормено тегло, които бяха разделени на две групи въз основа на това дали чревната им микробиота е разнообразна или слабо разнообразна. Те бяха поставени на нискокалорична диета в продължение на шест седмици. След това в кръвта и изпражненията на индивидите се измерва съдържанието на вещества, които са известни маркери на болести и влошено здраве. Резултатът беше, че групата с най-разнообразни групи, които вече имаха по-нисък здравен статус от самото начало, постигна значително подобрени стойности. Лицата в групата с добро разнообразие на чревната микробиота не се засягат по същия начин. Изследователите от Чалмърс избраха пет от най-често срещаните чревни бактерии и чрез математическо моделиране на техния метаболизъм и взаимодействие помежду си успяха да обяснят резултатите от изследването.

Финансиране

Тази съвместна работа е финансирана от европейската програма FP7-EU European Metacardis (HEALTHF4-2012-305312, координирана от Inserm) и клинична работа от Националната агенция за научни изследвания (ANR MicroObese) и Фондацията за сърцето и артериите. Изследователите благодарят на доброволците и пациентите за техния ценен принос.

Справка

Количествено определяне на метаболитните промени, предизвикани от диетата на микробиома на човешките черва
Клетъчен метаболизъм, том 22, брой 2, p320–331, 4 август 2015 г.
Saeed Shoaie, Pouyan Ghaffari, Petia Kovatcheva-Datchary, Adil Mardinoglu, Partho Sen, Estelle Pujos-Guillot, Tomas de Wouters, Catherine Juste, Salwa Rizkalla, Julien Chilloux, Lesley Hoyles, Jeremy K. Nicholson, MORORI, Marc E. Dumas, Karine Clément, Fredrik Bäckhed, Jens Nielsen
doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.001

Контакт

Изследвания

Йенс Нилсен
Професор по системна биология
Технологичен университет Чалмърс
+46 702-436 618
[email protected]

Учител. Карин Клемент, д-р, д-р
Институт по кардиометаболизъм и хранене ICAN (AP-HP/Inserm/UPMC)
Болница La Pitié-Salpêtrière
+33 142 177 928
[email protected]

Медия

Д-р Силвен Джилат
Институт по кардиометаболизъм и хранене ICAN (AP-HP/Inserm/UPMC)
+33 183 798 900
[email protected]

Медийно покритие

- „Приспособеният микробиом може да бъде бъдещето на успешните диети“, в Tech Guru Daily
- „Бактериите в корема могат да определят коя диета ще работи най-добре за вас“, на Business Insider
- „Вашите стомашни бактерии определят коя диета е най-подходяща за намаляване на теглото“, в Science Newsline Medicine, Medical XPress, EurekaAlert, BrightSurf.com и др.
- „Изследването обяснява как чревните бактерии определят най-добрата диета за намаляване на теглото“, в SciCast
- „Вашата диета, съобразена с вашите чревни бактерии“, в CTV News
- „Съставът на микробиомите на човешките черва определя риска от затлъстяване при пациенти със сърдечно-съдови заболявания“, в Новини за сърдечно-съдови заболявания
- „Затлъстяването: първите стъпки на персонализираното хранене“, в „Защо доктор“ ?
- „Диета: микробиота при напреднали научни анализи ...“, в Изчислете своя ИТМ
- „Микробиотата ще може да определи индивидуална диета“, в Le Quotidien du médecins
- „Dina magbakterier avgör vilken diet som ger viktminskning“, във Forskning.se
- „La dieta migliore? Si potrebbe scegliere Reed in base ai batteri nello stomaco ”, в Quotidiano Sanita

Блогове и форуми

- Ново изследване дава възможност за „съобразени“ диетични съвети за Reddit: Science and Advanced Fitness subreddits