Ичеги флорасы: аз тамактан көбүрөөк энергия алыңыз

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Туруктуу ич өткөккө жана ичтин курч оорушуна арызданган аялды кароодо Clostridia менен шартталган жоон ичегинин курч сезгенүүсү аныкталган. Бактериялардын антибиотиктерге туруктуулугун эске алып, пациентке эксперименталдык, бирок эффективдүү терапия ыкмасы – донордук микробиотаны (ичеги микрофлорасын) трансплантациялоо сунушталган.

Оорулуунун ичегисине 600 мл донордук заң суспензиясын киргизгенден кийин, оорунун кайталануусу байкалган жок - донордун микробиотасы патогенди ийгиликтүү сүрүп, анын уяларын ээледи. Бирок, бир жыл өткөндөн кийин, аял тез салмак кошуусу боюнча дарыгерге арызданган, ал эми трансплантацияга чейин анын дене салмагы нормалдуу жана туруктуу болгон. Процедура жасалган учурдан баштап 15 кг, жалпы салмагы 155 см бийиктикте 77 кгга жеткен. Фитнеске жана диетага карабай оорулуунун салмагы көп өтпөй 80 кгдан ашкан. Дарыгер жалпысынан дени сак донор да ашыкча салмактуу экенин белгилеп, семирүүнүн микробиотасы аркылуу “булгануу” мүмкүнчүлүгүнө жол берген. Бир караганда, мындай тайманбастыктын бекем далил базасы бар. Бул макалада мен микробиотанын тамак сиңирүүсүнө тийгизген таасири жана эмне үчүн анын түрлөрдүн көп түрдүүлүгү азайып, бир тектүүлүк семирүү коркунучун жогорулатаары жөнүндө сөз кылам.

глаголалар.

Киришүү

Семирүүнүн тукум куучулук ыктымалдыгы 80% жетет, бирок ядролук геномдогу жеке айырмачылыктар популяциядагы дене салмагынын өзгөрмөлүүлүгүнүн 2% дан азын түзөт. Мындан тышкары, ядролук геном балага ар бир ата-энеден дээрлик бирдей берилет, бирок балдар семирүүнү энесинен бир кыйла жогору жыштык менен мурастап алышат. Бул көрүнүш көбүнчө өз ДНКсы бар жана сперматозоиддердин башында жок болгон митохондриялардын метаболизмине тийгизген таасири менен түшүндүрүлөт, демек, митохондриялык геном эмбрионго эненин жумурткасынан гана тукум кууп өтөт. Бирок, митохондриялык геномду изилдөөнүн натыйжалары семирүүнүн тукум куучулук учурларын дагы азыраак түшүндүрөт. Ошентип, эгерде бул оорунун тукум куугучтугу жарым-жартылай ядролук жана митохондриялык геномдор аркылуу ишке ашса, балким, семирүү балдарга негизинен адамдын үчүнчү геному – микробиома (микробиотанын гендеринин жыйындысы) аркылуу жугушу мүмкүн, ал дагы тукум кууган апа?

Микробиоманын тукум куучулук жана өзгөрмөлүүлүгү

Жатын ичиндеги өнүгүү түйүлдүктүн абсолюттук тукумсуздугу менен коштолот, ал биринчи жолу табигый төрөт учурунда төрөт каналын басып өтүп, микробиотаны алат. Демек, табигый жол менен төрөлгөн ымыркайлардын микробиотасы кесарево жолу менен алынган балдарга караганда ар түрдүү. Ошондой эле, изилдөөлөр көрсөткөндөй, кесарево жолу менен төрөлгөн балдардын семирүү коркунучу жогору. Ошого карабастан, бул балдардын микробиотанын курамы эмчек эмизүү шартында акырындык менен нормалдашууда, бул оппортунисттик бактериоиддердин жана клостридиялардын популяциясын басуучу бифидобактериялардын жана лактобактериялардын үстөмдүгүн камсыз кылат. Табигый төрөт жана эмчек эмизүү микробиотанын негизин түзөт, ал көбүнчө өмүр бою уланат. Микробиотаны бактериялардын башка түрлөрү менен андан ары байытуу жашоо образына жараша болот.

Ошентип, мисалы, бала бакчага баруу микробиотанын түрлөрдүн ар түрдүүлүгүн жогорулатууда маанилүү жана көз карандысыз фактор болуп саналат. Экинчи жагынан, антибиотиктерди жана антисептиктерди кеңири колдонуу, ошондой эле катуу санитардык-гигиеналык ченемдер, адамдардын ортосундагы микробиотанын алмашуу курсун жана анын ар түрдүүлүгүн төмөндөтөт (антибиотиктердин микробиотага тийгизген таасири жана ооздон чыккан жагымсыз жыт тууралуу кененирээк бул жерден окуңуз). Ошентип, биз микробиоманын тукум куучулук жана өзгөргүчтүк жөнүндө сөз болот.

Микробиотанын түзүлүшү

Жаш өткөн сайын ичегидеги бактериялык клеткалардын саны акырындык менен 100 триллионго жетет, бул чоң адамдын денесинин өздүк клеткаларынын санынан 10 эсеге ашат. Ошол эле учурда бактериялардын көлөмү кичинекей болгондуктан, бүт микробиотанын салмагы 2 кг чейин жетип, жоон ичегиге батат.

Көтөн ичегидеги мазмундун 60%ке жакынын микроорганизмдер түзөт, алардын колониялары өсүмдүк азыгынын жипчелеринде (целлюлоза) өсүп, аларды тамак-аш жана скелет катары пайдаланып, заңдын кесек консистенциясын түзүшөт. Бактериялардын олуттуу санына карабастан, алардын адам организми менен өз ара аракеттенүүсү илимпоздор тарабынан эчак эле комменсализмдин алкагында каралып келген, мында микроорганизм байланыштан пайда алып, макроорганизм пайда да, зыян да албайт. Бирок генотиптөө ыкмаларынын өнүгүшү менен микробиотанын түшүнүгү кыйла өзгөрдү.

Микробиотанын түрлөрдүн ар түрдүүлүгү микроорганизмдердин 300-700 түрүнө жете тургандыгы, ал эми алардын жалпы геному 10 миллион генден турганы, бул адамдын геномунан 300 эсе көп экендиги аныкталган. Микробиоманын гендеринин мындай жыйындысы жана алардын санын адамдардагы гендер менен салыштыруу бул жерде жөн эле сөз эмес. Көптөгөн бактериялык гендер адамдын өзөктүк геномун функционалдык жактан толуктап турат жана микроорганизмдердин түр аралык өз ара аракеттенүүсү ушунчалык жакын болгондуктан, кээ бир түрлөр бири-бирисиз жашай албайт. Бул багыттагы акыркы ачылыштар адам менен микробиотанын ортосундагы өз ара пайдалуу байланыш жөнүндө сөз кылууга мүмкүндүк берди жана анын гендеринин жыйындысы микробиома же адамдын үчүнчү геному деп аталат. Түшүндүрүү үчүн мен конкреттүү бир мисал келтирейин.

Микробиотанын физиологиясы

Өсүмдүк азыктары менен биз фруктоза полимерлерин (фруктандарды) керектейбиз, аларды жөнөкөй кантка бөлүү үчүн өзүбүздүн ферментибиз жок. Тазаланбаган фруктандар сиңбейт, ичегилерде топтолушу катуу бузулууларга алып келет, ал эми ооз көңдөйүндө аларды кариоздуу бактериялар тиш эмалына жабыш үчүн колдонушат. Бизге фруктандарды лактат жана ацетатка бөлүүчү фермент гендери бар бифидобактериялар жана лактобактериялар жардам беришет. Бул метаболиттер кислотага сезгич жана диареяны пайда кылуучу оппортунисттик бактериялардын көбөйүшүн азайтуучу кычкылдуу шарттарды түзөт. Мындан тышкары, лактат жана ацетат энергия булагы катары достук микрофлоранын башка түрлөрүн колдонушат, алар бутиратты - ичеги-карын эпителий клеткалары үчүн энергиянын негизги булагы жана аларга клетка ичиндеги козгогучтардын киришинин ингибиторун чыгарышат, жана бул кошулма ошондой эле микрофлоранын пайда болуу коркунучун азайтат. жаралуу колит жана жоон ичеги рагынын өнүгүшү. Ошентип, бактериялардын бир нече түрү организм үчүн коркунучтуу тамак-аш компоненттеринен дарылык затты синтездейт, ал эми өз ордун атаандаштарынан коргоп, адамга бонус катары анын ичегисинде патогендердин өсүшүн басат! Эми элестетип көрүңүз, микроорганизмдердин ондогон жана жүздөгөн түрлөрү узунураак жана көбүрөөк тармакталган метаболизм чынжырларына биригип, маанилүү аминокислоталарды, витаминдерди жана башка метаболиттерди пайда кылып, ошону менен тамак сиңирүү, иммунитет жана ал тургай биздин жүрүм-турумубузду, анын ичинде тамак-ашты да модуляциялайт.

Микробиота жана семирүү

Микробиотанын семирүүгө олуттуу таасири биринчи жолу микроорганизмдерден таптакыр ажыраган жана стерилдүү шарттарда өстүрүлгөн. Адатта, стерилденген чычкандар микрофлорасы менен салыштырылуучу чычкандарга караганда 42% аз майлуу ткандарга ээ. Ошол эле учурда, арыкыраак стерилдүү чычкандар микрофлорасы менен толук кандуу кесиптештерине караганда 29% көбүрөөк тамак-аш керектешет. Окумуштуулар микрофлораны нормалдуу чычкандардан стерилдүү чычкандарга өткөрүп, эки жуманын ичинде майлуу ткандардын 57% көбөйгөнүн байкашкан, бирок тамак-аштын көлөмү 27%га азайган!

Авторлор микрофлора аз тамактан көбүрөөк энергия алууга жардам берет деген жыйынтыкка келишкен. Ошол эле учурда микрофлора менен сиңирүүнүн энергетикалык эффективдүүлүгү ушунчалык көбөйөт, натыйжада ашыкча калория майлуу ткандарда сакталат.

Бул изилдөөдө алынган натыйжалар сүт эмүүчүлөрдүн организми тарабынан өз алдынча синтезделген гликозидазалардын аз түрдүүлүгү менен шартталган - өсүмдүк буласы сыяктуу татаал карбонгидрат молекулаларындагы байланыштарды ажыратуу үчүн ферменттер. Салыштыруу үчүн, эгерде биздин геномдо гликозидазаларды синтездөө үчүн 20 гана ген бар болсо, анда бир гана бактериоиддик түр гликозидазалардын 261 түрүн синтездейт, ал эми бүт микробиома бул ферменттердин синтези үчүн 250 000 генди камтыйт. Ошентип, микробиоталар жок болгондо, энергияга бай клетчаткалар организмден калориялык муктаждыктарга жооп бербей, заң менен кетет, ошондуктан стерилденген чычкандар кадимки микрофлорасы бар кесиптештерине караганда көбүрөөк жешет жана салмагы азыраак. Бул изилдөөлөрдүн натыйжалары байкабай антибиотиктер менен микробиотаны толугу менен жок кылуу менен семирүүнү дарылоо ыкмасы идеясын пайда кылат. Бирок, адамдардын жана микробиотанын биргелешип эволюциясы ушунчалык алыска кеткен, бул идеяны ишке ашыруу мүмкүн эмес жана клиникалык көз караштан алганда, бул өтө коркунучтуу.

Биринчиден, чычкандардан айырмаланып, биз стерилдүү шарттарда жашай албайбыз. Курчап турган чөйрөдө көптөгөн патогендүү микроорганизмдер бар, алар табигый микрофлорадан бош орундарды ээлегенге кубанычта болушат. Мисалы, макаланын башында клиникалык абалы келтирилген аял антибиотиктердин жогорку дозалары менен бактериялык вагинозду дарылагандан кийин эле Clostridia инфекциясын жуктуруп алган. Экинчиден, микробиоталарсыз биз фруктандарды өз алдынча ыдырай албайбыз, алардын топтолушу тамак сиңирүүнүн оор бузулушуна алып келет деп айттым. Акырында, үчүнчүдөн, антибиотиктерди практикада колдонуу карама-каршы натыйжаларды көрсөтөт - семирүү күчөп, ар түрдүү жана бай микробиоталар семирүүдөн коргойт.

Антибиотиктер жана семирүү

Өткөн кылымдын ортосунан баштап малдын салмак кошуусун тездетүү үчүн антибиотиктер айыл чарбасында кеңири колдонула баштаган. Бул максатта тоютка препараттар тынымсыз кошулуп, натыйжада өндүрүлгөн антибиотиктердин 70%ы мал чарбачылыгына жумшалат.

Антибиотиктердин дене салмагына оң таасири илгертен эле инфекциялардын алдын алуу менен түшүндүрүлөт, анткени дени сак мал тезирээк салмак кошот. Бирок кийинчерээк бул көз карандылык микробиотанын курамындагы өзгөрүүлөр менен шартталган. Антибиотиктердин адамдын дене салмагына окшош таасири күмөндүү деп эсептелген, анткени антибиотиктик терапия кыска убакытка жана сейрек кездешет. Ошол эле учурда, 10 жыл мурун изилдөөлөр антибиотиктердин бир курсу да 4 жылдын ичинде адамдын микробиотасынын ар түрдүүлүгүнүн азайышына алып келери аныкталган. 2017-жылы 500 000ге жакын адам катышкан изилдөөлөрдүн мета-анализи ымыркай кездеги антибиотиктерди колдонуу кийинки жашоодо семирүү коркунучун бир топ жогорулатаарын жана антибиотиктин дозасы семирүү менен оң байланышта экенин көрсөттү. Ошентип, микробиотаны басуунун натыйжасында дене салмагынын күтүлгөн азайышы болбойт, бирок келечекте, тескерисинче, семирүүнүн өнүгүшү байкалат. Кыязы, антибиотиктер аларга сезгич нормалдуу микрофлора өкүлдөрүн тандап жок кылып, "семирүү микробиотасынын" бир түрүн түзөт.

Үзгүлтүксүз метаболикалык чынжыр жана "семирүү микробиотасы" түшүнүгү

Толук микробиота – бул энергияга бай жипчелерди энергиясы аз кошулмаларга айландырган үзгүлтүксүз метаболизмдик реакциялардын тизмеги. Бул учурда, дагы эле энергияны камтыган ар бир аралык метаболит, энергиянын өзүнүн бөлүгүн өзүнө сиңирип, анын бузулушу үчүн ферменттерди синтездөөгө жөндөмдүү, метаболизм чынжырындагы кийинки бактерия тарабынан ассимиляцияланат. Үзгүлтүксүз метаболизм чынжырынын иштешинин акыркы метаболиттери кыска чынжырлуу май кислоталары болуп саналат, алар негизинен ичеги клеткалары тарабынан катаболизацияланат жана май тканында сублимацияланбайт, ал тургай алардын айрымдары липогенезди токтотуп, табитти басышат. Ошентип, толук кандуу микробиота булалардын энергиясын дээрлик толугу менен колдонот жана ал тез углеводдорду кыянаттык менен пайдаланса да, семирүүдөн коргойт.

Кадимки микрофлорадан айырмаланып, "семирүү микробиотасы" бактериялардын түрлөрүнүн, тектеринин же бүтүндөй үй-бүлөлөрүнүн жетишсиздигинен улам монотондуу, ошондуктан үзгүлтүксүз зат алмашуу чынжырын түзө албайт. Клетчаткалардын ар кандай түрлөрү микробиотанын көптөгөн өкүлдөрү тарабынан бузулгандыктан, алардын айрымдарынын жоктугу метаболизм чынжырынын башталышын бөгөттөбөйт жана диеталык була аралык метаболиттерге чейин аман-эсен ажырайт. Өз кезегинде ортоңку метаболиттерди атайын ыдыратуучу бактериялык түрлөрдүн жоктугу акыркылардын ичеги люменинде топтолушуна алып келет. Клетчаткадан айырмаланып, ортоңку метаболиттер организмге, анын ичинде майлуу ткандардын запастарын көбөйтүүгө жөндөмдүү. Ошентип, «семирүү микробиотасында» энергия адамдын денесине «агым» турган кандайдыр бир боштуктар бар.

Болжолдуу "семирүү микробиотасы" ар кандай дене түзүлүштөгү адамдардын заңын стерилденген чычкандарга трансплантациялоо боюнча эксперименттер менен колдоого алынган. Башка факторлорду эске албаганда, трансплантация үчүн микробиотаны жуптары семирүүнүн бар-жоктугу менен айырмаланган 8 эгизден, ал эми физикалык түзүлүштөгү адамдардан микробиотаны алган чычкандар өзүнчө жашашкан. Семиз эгиздерден алынган микробиота нормалдуу денелүү эгиздердин ар түрдүү микробиотасына салыштырмалуу сейрек түр курамына ээ болгон.

Эксперименттин натыйжасында "семирүү микробиотасын" алган чычкандар трансплантациядан кийинки 8-күнү дене майынын олуттуу көбөйгөнүн көрсөтүштү. Ошол эле учурда дене салмагы нормалдуу эгиздерден микробиотаны алган чычкандардагы майдын массасы эксперимент бою олуттуу өзгөрүүсүз калган.

Мындан тышкары, бул изилдөөнүн авторлору семирүүнүн жугуштуулугун текшерүүнү чечишкен. Бул үчүн, ар кандай микробиоталарды трансплантациялоонун натыйжасында алынган чычкандар 5 күндөн кийин жалпы капаска жайгаштырылды. Бирге жашоонун 10-күнүндө дене салмагын жана дене курамын көзөмөлдөө "семирүү микробиотасын" алган чычкандар эксперименттин биринчи бөлүгүндө (обочолонуп жашаган) окшош чычкандарга караганда азыраак май алганын жана чогуу жашагандан иш жүзүндө айырмаланбагандыгын көрсөттү. нормалдуу физикалык эгиздерден микробиотаны алган чычкандар. Микробиома анализи чычкандарда микробиотанын ар түрдүүлүгүнүн көбөйгөнүн көрсөттү, алар алгач бирдиктүү "семирүү микробиотасын" алган. Баарынан маанилүүсү, башында ар түрдүү микробиотаны алган арык чычкандар чогуу жашагандардан семирип кеткен эмес.

Ичегидеги метаболиттердин анализи алгач "семирүү микробиотасын" алган чычкандарда чогуу жашагандан кийин дисахариддердин азайышы жана кыска чынжырлуу май кислоталарынын көбөйгөнүн көрсөттү. Ошентип, ар түрдүү микробиоталар семирүүнүн өнүгүшүнөн коргой тургандыгы аныкталды, ал эми мындай микробиотаны семиз чычкандарга трансплантациялоо же табигый түрдө өткөрүү дене салмагынын нормалдашуусуна алып келет.

Корутунду

Белгилей кетсек, чычкандар копрофагдар болуп саналат, алар чогуу жашагандардын ортосундагы микробиотанын табигый алмашуусун бир топ жеңилдетет. Бирок адамдагы семирүүнүн микробиотасы жана эпидемиологиясы боюнча изилдөөлөрдүн натыйжалары социалдык өз ара аракеттенүү аркылуу микрофлоранын алмашуусу менен да түшүндүрүлөт. Жогоруда, мен бала бакчага баруу микробиотанын ар түрдүүлүгүн кантип көбөйтөт, бирок микрофлоранын алмашуусу башка социалдык байланыштар аркылуу да болушу мүмкүн жана семирүү коркунучуна таасир этиши мүмкүн экендигин айттым. Мисалы, америкалык аскер кызматчыларынын 1519 үй-бүлөсүнүн медициналык документтерин талдоо 24 айдын ичинде жаңы нөөмөт пунктуна дайындалгандан кийин үй-бүлө мүчөлөрүнүн дене салмагынын индекси калктын санынын көрсөткүчтөрүнө ылайык өзгөргөнүн аныктоого мүмкүндүк берди. аянт. Бул жана башка ушул сыяктуу 45 изилдөөнүн авторлору биздин дене түзүлүшүбүздүн жакынкы чөйрөдөн айырмасы психологиялык ыңгайсыздыкты күчөтүшү мүмкүн жана бул, өз кезегинде, тамактануу жүрүм-турумуна жана физикалык активдүүлүккө таасирин тийгизет деп эсептешет. Бирок, бул себептүү байланышты далилдөө аракеттери азырынча майнапсыз болгон. Ошол эле учурда, айлана-чөйрө жана түздөн-түз байланыштар аркылуу микробиотанын алмашуусу бул көрүнүштү түшүндүрө алат.

Бул контекстте менин турмуштук тажрыйбам да кызыктуу болушу мүмкүн. Мен өзүм деле дришмин жана "ат жемге эмес" деген сөз мен жөнүндө! Ал эми жубайым менен таанышкандан бери ал жылдан жылга арыктай баштады. Ырас, ал эч качан семирген эмес, бирок биздин мамилебиздин башталышынан бери байкаларлык арыктады. Студент кезимде эле мени курттарым менен жугузуп алдым деп тамашалады, бирок лабораторияга жумушка орношконум менен баарын текшерип, эч нерсе таппадым. Анан, биринчи жолу, маселе менин микробиотамдын өзгөчөлүгүнө байланыштуу болушу мүмкүн деп айттым, аны аялым акырындап кабыл алган. Тилекке каршы, биздин лабораторияда бул өзгөчөлүктөрдү изилдөө мүмкүн эмес, ошондуктан мен өзүмдүн «ички дүйнөмдүн» үлгүсүн анализге Атласка жибердим. Анализдин натыйжалары жөнүндө мен кийинки макалада жазам, анда мен дене салмагын азайтуу үчүн микробиотаны оңдоо ыкмалары жөнүндө кеңири сөз кылам (жаңылоо: натыйжалар жөнүндө окуя).