В 2014 году научное сообщество увлеченно обсуждало публикацию в журнале Nature о связи между заменителями сахара и состоянием микробиома кишечника. Уже известные нам Эран Сигал и Эран Элинав провели серию опытов, чтобы ответить на один важный вопрос: влияют ли искусственные подсластители на здоровые кишечные бактерии? Сначала израильские ученые со своими коллегами начали добавляли искусственный сахар (сахарин, сукралозу или аспартам) в питьевую воду нескольких групп мышей. Другим группам мышей они добавляли в воду природный сахар (глюкозу или сахарозу); контрольная группа пила обычную несладкую воду. Одиннадцать недель спустя у мышей, которые получали искусственные подсластители, появились признаки непереносимости глюкозы. Другими словами, они не могли хорошо контролировать уровень глюкозы в крови. Это очень важный вывод. Но самое ценное открытие было сделано, когда ученые изучили влияние искусственных подсластителей на микробиом.
Чтобы определить, имеет ли кишечная бактерия какое-либо отношение к связи между употреблением воды с искусственным подсластителем и развитием непереносимости глюкозы, эти исследователи давали мышам высокие дозы антибиотиков в течение четырех недель, чтобы уничтожить все бактерии в их кишечнике. Удивительно, но после почти полного уничтожения микробиома все группы смогли одинаково хорошо усваивать сахар. В качестве заключительного испытания ученые пересадили кишечные бактерии мышей, которые употребляли сахарин, стерильным мышам, у которых не было собственных кишечных бактерий. В течение шести дней стерильные мыши частично утратили способность перерабатывать сахар. Генетический анализ микробиома кишечника также удивил: после воздействия сахарина состояние микробиома стало существенно отличаться от первоначального. Некоторых видов бактерий стало гораздо больше, количество других уменьшилось. Это напоминает то, что Гордон и его коллеги наблюдали в микробимах ожиревших и худых животных.
Наверняка вы сейчас задумались, не оказывают ли ваши любимые подсластители такое же влияние на организм человека. Исследования все еще ведутся, но я не удивлюсь, если результаты окажутся не в пользу искусственного сахара.
Хотя мы пока не имеем каких-либо однозначных доказательств воздействия химических жирогенов из окружающей среды на наши кишечные бактерии, предварительные исследования подтверждают, что трибутилолово, о котором мы говорили в главе 2, провоцирует изменения и микробиомов, и метаболомов (набора крошечных химических веществ, образующихся в результате обменных процессов в организме) у животных, подвергавшихся его воздействию, а также у их потомства. Мы только начали проводить эти исследования в моей лаборатории. Надеюсь, что вскоре мы поймем, какие жирогены негативно влияют на здоровье и функциональность микробиома кишечника и как это воздействует на физиологию и обмен веществ человека. В будущем мы также сможем узнать, что можно сделать, чтобы сохранить оптимальную микрофлору кишечника, от режима питания до использования пребиотиков и пробиотиков. Тем не менее я бы поостерегся запрыгивать в этот поезд. Мы пока знаем недостаточно, чтобы точно предсказать, какие бактерии и в каком сочетании укрепят наше здоровье.
А сейчас давайте разберемся, как плохой сон может ухудшить самочувствие и привести к набору веса.
Здоровый сон и биологические часы
Все мы знаем людей, которым нужно всего четыре или пять часов, чтобы выспаться. Например, мой коллега доктор Франсиско Айяла (авторитетнейший генетик и философ) как-то сказал, что еще в аспирантуре он приучил себя спать по пять часов в сутки, чтобы работать больше, чем другие ученые. Кстати, Франциско худой, как щепка. Почему же он не набирает вес, если сон так важен для стройности? Я не могу ответить на этот вопрос. Честь и хвала тем, кто мало спит и при этом отлично себя чувствует! Но большинству из нас необходимо проводить в кровати по семь – девять часов в сутки. Лично мне хватает семи, хотя иногда хочется поспать подольше.
Вопреки расхожему мнению, сон – это не состояние бездействия (вернее, отсутствия активности). Это критическая фаза, в течение которой организм полноценно восстанавливает все свои части и механизмы: мозг, сердце, иммунную систему и, конечно же, обмен веществ. Крепкий ночной сон помогает нам лучше соображать, мыслить творчески и мгновенно обрабатывать информацию, а также накапливать новые знания на будущее. Исследования неоднократно доказывали, что привычки сна регулируют биологические системы контроля, которые отвечают за чувства голода и сытости, эффективное переваривание пищи, крепкий иммунитет, проницательность, устойчивость к стрессам и хорошую память.
Ученые обнаружили, что сон менее 7–8 часов в сутки, прерывистый, тревожный сон, а также слишком короткая фаза глубокого восстановительного сна связаны с целым спектром серьезных проблем со здоровьем. Речь идет о сердечно-сосудистых заболеваниях, гипертонии, диабете, проблемах с обучением и памятью, депрессии и других расстройствах настроения, лишнем весе и ожирении, повышенном риске развития старческого слабоумия, включая болезнь Альцгеймера, раке и ранней смертности. Доктор Мэтью Уокер, профессор нейробиологии и психологии из Калифорнийского университета в Беркли, говорил, что хорошее здоровье держится на трех китах: правильном питании, физической активности и крепком сне. Он абсолютно уверен, что сон – это самая лучшая перезагрузка для тела и мозга, а также залог здоровья и долголетия. Несколько недавних исследований наглядно продемонстрировали, почему это действительно так.
В 2012 году доктор Майкен Недергаард и ее коллеги из Университета Рочестера показали, что циркуляция спинномозговой жидкости в головном мозге резко увеличивалась, когда лабораторные мыши спали. Когда они бодрствовали, этого не происходило. Спинномозговая жидкость циркулирует в головном и спинном мозге, она защищает центральную нервную систему и выводит отходы. Ученые предположили, что этот поток может функционировать как лимфатическая система в организме, отфильтровывая ткани продуктов клеточного распада для последующей утилизации. Они назвали эту систему глимфатической. В последующем исследовании они обнаружили, что спинномозговая жидкость на самом деле очищает мозг от токсинов
[83]. Это имеет очень важное значение для понимания необходимости сна: человеку нужно спать, чтобы мозг очищался от продуктов жизнедеятельности и мог активно функционировать. Вы помните, что повышенное употребление сахара связано с ожирением? Сон тоже играет не последнюю роль в этом вопросе. В среднем американцы спят примерно на два часа меньше, чем сто лет назад. И только от 15 до 30 % подростков спят рекомендованные для них восемь с половиной часов в сутки. Долгое время мы не могли определить ценность сна, до конца не понимая его цели. Тем не менее все живые существа спят, и для этого состояния должна существовать неоспоримая логическая причина. Помимо очищения мозга от токсинов, сон играет ведущую роль в управлении гормональными циклами, а это, в свою очередь, влияет на общую физиологию вплоть до скорости и эффективности обмена веществ.
