Если перейти от мышей к людям, то можно обнаружить, что у 381 добровольца, среди которых не было диабетиков, употребление искусственных подсластителей вызвало усугубление признаков метаболического синдрома, в том числе нарушение толерантности к глюкозе. Когда испытуемые, которые в обычной жизни не употребляют искусственных подсластителей, в течение недели ели сахарин, то у половины группы через семь дней произошли значительные изменения в микробиоте кишечника в ответ на сахарозаменитель. Их микробная среда стала похожа на среду больных диабетом второго типа: повышенная концентрация Bacteroides и снижение численности Clostridiales. Когда фекалии от этих респондентов перенесли стерильным мышам, животные-реципиенты развили сильную толерантность к глюкозе по сравнению с мышами, которым перенесли фекалии от контрольных субъектов. Результаты этого эксперимента позволяют сделать вывод, что продукты питания, которые мы используем для контроля толерантности к глюкозе при лечении ожирения, диабета второго типа и метаболического синдрома, на самом деле отягчают симптомы и повышают риски из-за воздействия на микробиоту. Нам необходимы новые исследования при участии людей, чтобы лучше оценить краткосрочные и долгосрочные последствия употребления искусственных подсластителей.
Персонализированная микробная диета
Пожалуй, самым многообещающим из развивающихся направлений по заботе о микробиоте кишечника можно назвать персонализированные диеты, основанные на уникальной микробиальной композиции каждого человека. Они помогают нам найти ответ на самые острые вопросы: почему разные люди не одинаково реагируют на одни и те же продукты и почему некоторые диеты одним помогают лучше, чем другим.
Чтобы найти ответ, мы можем сравнить микробиальные композиции людей и пищи, которую они употребляют. Так мы определим, как пища связана с пиком глюкозы, который вызывает ожирение, диабет второго типа и метаболический синдром. В выдающемся исследовании 2015 года команда ученых под руководством Эрана Элинава и Эрана Сегала наблюдала за 800 добровольцами в течение недели и отслеживала всю пищу, которую употребляли испытуемые (что составило почти 50 тыс. приемов пищи). Исследователи измеряли уровень глюкозы и изучали микробиом каждого участника эксперимента. Они обнаружили, что некоторые продукты у разных людей вызывали пики глюкозы разной интенсивности (это говорит о том, что стандартная диета не может быть одинаково эффективной для всех). С помощью алгоритмов машинного обучения ученые смогли предсказать, какие продукты будут вызывать сильнейшие пики глюкозы у отдельных людей, взяв за основу данные об их микробиомах. Затем они подтвердили свои расчеты на когортном двойном слепом контролируемом исследовании при участии 100 человек.
Результаты проведенной работы говорят о том, что каждый человек по-разному реагирует на разные продукты в зависимости от состава микробиоты. Сегодня возможно предугадать, какая пища вызовет пик глюкозы, а значит, и составить персонализированную диету, исключающую появление этих пиков. Доктор Элинав объясняет: «Пока мы занимаемся длительным исследованием, в ходе которого сравниваем эффективность основных диет и персонализированного подхода к питанию. У диабетиков и преддиабетиков, например, наша диета помогает сгладить или совсем устранить колебания сахара в крови. Мы все еще изучаем эффект диеты в долгосрочной перспективе, но за короткий срок диета уже проявила себя довольно успешно».
Сегодня эти исследования превратились в источник дохода отдельных компаний, которые предлагают провести анализ микробиома и спрогнозировать персонализированную диету. По предварительным данным, можно заключить, что такой подход к питанию гораздо эффективнее контролирует появление лишнего веса, чем обычные (не микробные) диеты. Кроме того, он позволяет предотвратить пики глюкозы, связанные с развитием диабета второго типа.
Пример из практики: внутренности Бретта
Учитывая то, что Бретт всю свою жизнь провел за изучением микробов, вполне понятно, что ему стало интересно узнать, какие микробы живут в нем самом. Благодаря современным технологиям у него появилась возможность поэкспериментировать с тремя широко известными компаниями, специализирующимися на анализе микробиома.
Заявление об ограничении ответственности: Бретт не состоит в финансовой связи ни с одной из этих компаний, хотя лично знаком с основателями American Gut и DayTwo по причине работы в одной сфере.
American Gut. Компания под руководством Роба Найта, крупного исследователя микробиоты, в первую очередь занимается сбором информации. Используя огромное количество данных, полученных от клиентов, сотрудники компании надеются лучше понять микробиом человека – микробы принимают участие в краудсорсинг-проекте. Тест на микробиом стоит 99 долларов США (плюс 25 долларов на отправку в Канаду) и проводится в Калифорнийском университете в Сан-Диего, где располагается лаборатория доктора Найта. Бретт оформил заказ с пересылкой в Канаду, но спустя несколько недель заказанный им тестовый набор так и не прибыл. После беседы со службой поддержки оказалось, что почтовая служба отказались передавать стерильные зонд-тампоны в Канаду.
Наконец, спустя еще шесть недель, набор доставили. Бретт поместил небольшой образец своих фекалий в раствор, содержащийся в пробирке (образец он взял с туалетной бумаги) и тщательно перемешал (чтобы ДНК микробов не повредилось во время транспортировки). Также за отдельную плату можно провести анализ микробиоты кожи и слизистой рта. К счастью, почта Канады и США без проблем занимается пересылкой фекалий через границу. Еще через два месяца (что составляет обычное время ожидания результатов для анализов подобного рода) результаты можно было посмотреть онлайн.
Результат представляет собой расшифровку микробиома. Заказчик получает длинный список кишечных микробов, которые в нем обитают, и различные диаграммы, где ваши микробы сравниваются с усредненными значениями количества микробов других рецепиентов. Это очень полезная услуга, если вы с таким же увлечением занимаетесь микробиологией, как Бретт, но в целом из анализа нельзя ничего перенести в жизнь. Результаты даже сопровождаются такой припиской от лаборатории:
«Мы пока не можем вам ответить, что означает большая или меньшая концентрация бактерий у вас по сравнению с другими людьми. Наука о микробиоме кишечника еще только формируется, и нам предстоит поиск ответов на многие вопросы. Ваше участие в проекте American Gut позволит получить больше информации, и мы надеемся, что наши исследования дадут новые результаты, и мы вам о них обязательно расскажем».
Сотрудники лаборатории предоставляют список микробов, которых у вас больше, чем у других, пишут название самых многочисленных штаммов (у Бретта 17,7 % Faecalibacterium) и не очень интересные точечные диаграммы, где ваши образцы сравниваются с другими, в том числе взятыми от эскимосов и жителей Малави (представителей не западных культур, у которых, как вы уже догадались, совершенно другой состав микробов). На сайте лаборатории также можно получить общую теоретическую информацию об анализе и микробиоме человека.
Если вы хотите оказать спонсорскую помощь изучению микробиома, то пройдите тест от лаборатории American Gut. Однако учтите, что если вы не квалифицированный микробный эксперт, то результаты анализов не покажутся вам особенно интересными.
