Следующий шаг: ученые организовали колонизацию безмикробных мышей фекальными микробами жирных мышей, и эти мыши набрали намного больший вес, чем те, которые получили микрофлору обычных мышей. Из этого эксперимента видно, что микробиом жирных животных эффективнее усваивает энергию из еды, чем микробиом животных с нормальным весом. А вот то, что простая пересадка фекальных микробов может серьезно повлиять на вес, – это революционное открытие.

О мышах и людях

Мы, конечно, не можем из соображений этики повторить такой же эксперимент на безмикробных людях, но несколько исследований подтверждают, что подобный эффект у людей все же наблюдается. Доктор Гордон, например, использовал в эксперименте близнецов, один из которых страдал ожирением, а другой – нет; обнаружилось, что после пересадки человеческих фекальных микробов безмикробным мышам те мыши, которые получили микрофлору толстого близнеца, стали тяжелее и набрали больше жира, чем мыши, получившие микрофлору худого близнеца. Кроме того, оказалось, что микрофлора жирных доноров оказалась менее разнообразной по микробному составу, чем микрофлора худых доноров, и то же наблюдалось и у колонизированных животных. Впрочем, были и хорошие новости: пересадив микрофлору худых доноров мышам, до этого получивших микрофлору толстых, ученым удалось замедлить у этих мышей набор веса; иными словами, «худая» микрофлора побеждает «толстую». Исследования детей с лишним весом также обнаружили отличия их микрофлоры от микрофлоры детей с нормальным весом и показали, что эти отличия появились раньше, чем дети начали набирать вес. Все эти исследования показывают, что «букашечки» в наших животах действительно влияют на наш вес. Но как?

Здесь все становится сложнее, и, к сожалению, простых и красивых экспериментов вроде пересадки фекальных микробов у нас уже нет. Есть несколько предположений насчет того, как именно и почему микробы влияют на наш вес, но на данный момент это просто теории и, сказать по правде, мы еще точно не знаем, как все там работает. Мы знаем, что микробы выполняют большинство самой тяжелой работы по переработке еды (у людей даже нет генов выработки ферментов, необходимых для переваривания некоторых видов пищи, потому что мы знаем, что микробы и так справятся). Как показывают эксперименты на безмикробных мышах, микрофлора жирных животных намного эффективнее усваивает энергию из еды. У этих микробов больше ферментов, предназначенных для переработки питательных веществ и усвоения энергии, чем у микробов, живущих в худых людях. Некоторые продукты переработки вызывают в организме выброс гормона, который отвечает за то, чувствуем ли мы себя сытыми (с точки зрения микробов это отличный способ получить еще немного еды!).

Еще одна возможная причина – воспаление, проявляющееся при ожирении и, как сейчас считается, вызывающее болезни вроде диабета 2-го типа или инсулинорезистентности. Воспаление – это иммунная реакция на патогены или повреждение тканей. Если говорить об ожирении, считается, что воспаление возникает потому, что диеты с высоким содержанием жира повышают проницаемость кишечника: микробы или микробные молекулы получают возможность проникать через стенки кишечника в брюшную полость, а это вызывает общее воспалительное состояние (подробнее мы обсудим это в главе 12, где много будет говориться о проницаемости кишечника и кишечных заболеваниях).

Нам пока не хватает точных данных, чтобы объяснить, как именно определенный состав микрофлоры влияет на набор веса и ожирение, но основная обсуждаемая идея состоит в том, что микрофлора различными способами влияет на способность организма усваивать энергию, и эти способы связаны с различными побочными продуктами разложения пищи микробами.

Диета для микрофлоры

Итак: зная все это, можем ли мы изменить микрофлору таким способом, чтобы это помогло нам похудеть? Это, конечно, звучит соблазнительно, но пока никто еще не рискнул попросить у худого супруга / супруги фекальных микробов (вспомните «тетю Иру» из стишка в эпиграфе). Но сейчас уже есть попытки непосредственно изменить состав микробов в кишечнике, а также диету, которая так или иначе влияет на состав микрофлоры. После приема пребиотиков (пищевых волокон, которые наш организм не переваривает, но которые служат пищей и стимулятором для некоторых микробов) здоровые люди сообщали, что чувствуют себя сытыми. Скорее всего, это происходит потому, что пребиотики модифицируются микрофлорой, а они, в свою очередь, влияют на производство гормонов в организме и быстро «отключают» сигналы о голоде. С другой стороны, переработанные продукты, которые чаще всего ассоциируются с ожирением, состоят только из питательных веществ, перерабатываемых человеческими ферментами в тонкой кишке. К тому времени, как остатки еды доходят до толстой кишки, где обитает большинство микробов, для них уже пищи толком не остается, и, как считается, именно поэтому организм по-прежнему посылает сигналы, что он голоден, даже получив достаточно калорий. Так что выходит, что для того, чтобы наесться досыта, нужно накормить не только себя, но и своих микробов.

Исследования, посвященные младенцам и пребиотикам, сейчас только начались, но уже похоже, что они действительно увеличивают количество полезных микробов у детей. Некоторые молочные смеси сейчас содержат уже не только пробиотики, но и пребиотики.

Рандомизированных контролируемых исследований о влиянии пробиотиков на изменение веса у людей было всего четыре, и данные из-за небольшого объема выборки не позволяют сделать никаких однозначных выводов. Впрочем, в будущем, когда мы узнаем больше о том, как именно микробы перерабатывают еду, а также о различных ролях, которые они играют в худых и толстых людях, скорее всего, появятся похожие на пробиотики смеси из микробов, которые можно будет пить, чтобы снизить вес.

Уже сейчас мы знаем: когда людей, страдающих ожирением, сажают на низкокалорийную диету с ограничением жиров или углеводов, происходит полезный сдвиг в их микробной популяции: она становится похожей на ту, что меньше способствует набору веса. Эти изменения происходят очень быстро, часто – в течение суток. Кроме того, исследования показали, что физическая реакция организмов подростков, страдавших лишним весом, на программы похудения, состоящие из диеты и физических нагрузок, различалась в зависимости от состава микрофлоры их кишечника. Возможно, это объясняет, почему одним диета помогает лучше, чем другим. Кроме того, снова подчеркивается, насколько же микрофлора важна для регулирования веса.