Ученым известно, что триллионы бактерий и других микроорганизмов, которые обитают в нашем кишечнике, играют важную роль в поддержании здоровья, влияя на возникновение риска развития ожирения, сердечных заболеваний, диабета 2 типа и целого ряда других заболеваний. Но теперь новое масштабное международное исследование показало, что состав этих микроорганизмов, в совокупности известных как кишечная микрофлора или микробиом, во многом определяется тем, что мы едим.
Анализируя рацион питания, состояние здоровья и кишечную микрофлору более тысячи человек, исследователи обнаружили, что рацион, богатый питательными веществами, натуральными и сырыми продуктами, способствует росту полезных микроорганизмов, которые обеспечивают хорошее состояние здоровья. А рацион с высоким содержанием продуктов, подвергшихся технологической обработке с добавлением сахара, соли и других добавок, дает противоположный результат — способствует развитию в кишечнике микроорганизмов, связанных с ухудшением состояния сердечно-сосудистой системы и нарушением обменных процессов в организме.
Исследователи обнаружили, что потребляемые людьми продукты оказывают более значительное влияние на состав их кишечной микрофлоры, чем их гены. Они также обнаружили, что разнообразие пищи растительного и животного происхождения связано с микробиомом, оказывающим более благоприятное воздействие на состояние здоровья.
Одним из важнейших факторов было то, какие продукты употребляли люди в пищу, — подвергнутые интенсивной обработке, или нет. У людей, которые обычно принимают в пищу продукты, подвергнутые минимальной обработке, такие как овощи, орехи, яйца и морепродукты, кишечная микрофлора с большей вероятностью содержит полезные микроорганизмы. С другой стороны, потребление большого количества соков, подслащенных напитков, белого хлеба, рафинированного зерна и мясных продуктов, подвергшихся технологической обработке, приводит к развитию в микробиоме микроорганизмов, связанных с нарушениями обмена веществ.
«Это восходит к многовековой идее употребления в пищу как можно большего количества цельных и необработанных продуктов, — говорит доктор Сара Берри (Sarah Berry), специалист в области питания из Королевского колледжа Лондона и соавтор новой научной статьи, которая была опубликована в понедельник в журнале „Нэйче Медисин" (Nature Medicine). — Это исследование впервые показало связь между качеством пищи, которую мы едим, качеством наших микробиомов и, в конечном счете, последствиями для нашего здоровья».
Возможно, когда-нибудь полученные результаты помогут врачам и диетологам предупреждать или, возможно, даже излечивать некоторые заболевания, связанные с питанием, и позволят им назначать людям персонализированные диеты на основе уникального состава их кишечной микрофлоры и других факторов.
Многие исследования показывают, что универсальной диеты, которая подходит всем, не существует. Например, данное исследование показало, что, хотя в целом некоторые продукты полезнее для здоровья, чем другие, у разных людей на одну и ту же пищу могут быть совершенно разные метаболические реакции, что отчасти обусловлено видами микроорганизмов, обитающих в их кишечнике.
«В ходе нашего исследования мы обнаружили, что одинаковый рацион питания у двух разных людей не приводит к развитию одинакового микробиома и к возникновению одинаковой метаболической реакции, — говорит Эндрю Чан (Andrew Chan), соавтор научной статьи, написанной по результатам исследования, который преподает медицину в Гарвардской Медицинской школе и работает в Клинической больнице штата Массачусетс. — Есть много вариантов».
Новые результаты получены в ходе международного исследования персонализированного питания под названием «Прогноз» (Predict), которое является крупнейшим в мире исследовательским проектом, направленным на изучение индивидуальных реакций на продукты, потребляемые в пищу. В рамках этого исследования, начатого в 2018 году британским эпидемиологом Тимом Спектором (Tim Spector), было проанализировано влияние рациона питания на состояние здоровья более чем 1100 в основном здоровых взрослых людей в США и Великобритании, среди которых были сотни однояйцевых и разнояйцевых близнецов.
Исследователи собрали данные с учетом целого ряда факторов, влияющих на метаболизм и риск возникновения заболеваний. Они проанализировали рацион питания людей, участвовавших в исследовании, микробиомы и процентное содержание жировой ткани в их организмах, брали у них кровь на анализ до и после еды, чтобы проверить уровень сахара в крови, гормонов, холестерина и наличие воспалительных процессов, следили за их сном и физической активностью. В течение двух недель участники исследований постоянно носили системы непрерывного мониторинга уровня глюкозы, которые отслеживали изменения уровня сахара в крови после приема различных видов пищи.
К своему удивлению исследователи обнаружили, что в формировании микробиома человека гены играют лишь незначительную роль. Оказалось, что у однояйцевых близнецов кишечные микроорганизмы одинаковы всего в 34% случаев, а у людей, не являющихся родственниками, они одинаковы примерно в 30 % случаев. Выяснилось, что у каждого человека состав микробиома в большей степени зависит от того, что он ест, а виды микроорганизмов в его кишечнике имеют большое значение для поддержания нормальных метаболических процессов.
Исследователи выявили скопления так называемых полезных кишечных микроорганизмов, которые чаще встречались в микрофлоре у людей, питавшихся разнообразной пищей, богатой продуктами растительного происхождения с высоким содержанием клетчатки, такими как шпинат, брокколи, помидоры, орехи и семена, а также продуктами животного происхождения, подвергшихся минимальной технологической обработке, такими как рыба и необезжиренный йогурт. Они также обнаружили скопления «вредных» кишечных микроорганизмов, которые в большом количестве присутствовали кишечной микрофлоре людей, регулярно потреблявших в пищу продукты, подвергшиеся интенсивной обработке. По словам исследователей, одной общей чертой, характерной для продуктов, подвергшихся интенсивной обработке, является то, что они, как правило, содержат очень мало клетчатки, макроэлемента, который служит питательной средой для полезных микроорганизмов, обитающих в кишечнике.
Среди «полезных» разновидностей кишечных микроорганизмов были превотеллы (Prevotella copri) и бластоцисты (Blastocystis), связанные с более низким содержанием висцерального жира, который накапливается вокруг внутренних органов и повышает риск возникновения сердечных заболеваний. Оказалось, что эти микроорганизмы также способствуют улучшению контроля уровня сахара в крови, который является показателем риска развития диабета. Другие полезные микроорганизмы были связаны с ослаблением воспалительных процессов и снижением уровня жира и холестерина в крови после еды, которые оказывают большое влияние на состояние сердечно-сосудистой системы.
Новое исследование проводилось при содействии и финансовой поддержке медицинской научно-исследовательской компании «Зои Глобал» (Zoe Global), а также британской некоммерческой организации «Вэлком Траст» (Wellcome Trust) и нескольких организаций, работающих в сфере здравоохранения.
По словам доктора Сары Берри, полученные результаты свидетельствуют о том, что путем анализа профилей микробиома можно выявлять людей с высоким риском развития метаболических заболеваний и начинать решать проблему на ранней стадии. Сейчас она с коллегами собираются провести клиническое исследование, в рамках которого проверят, можно ли убедить людей заменить определенные продукты в их рационе питания, чтобы изменить уровень «хороших» и «плохих» микроорганизмов в микрофлоре кишечника и в дальнейшем улучшить состояние их здоровья.
«Мы считаем, что люди могут вносить в рацион питания многие незначительные изменения, которые опосредовано — через микробиом — способны оказать большое влияние на их здоровье», — отметила доктор.