Ученые поняли, как кишечные бактерии помогают набрать вес

Полученные данные свидетельствуют о том, что определенные популяции бактерий более эффективно извлекают энергию из пищи, и это может быть причиной того, что некоторые люди легко набирают вес при относительно здоровом питании.

За последние пару десятилетий несколько исследований обнаружили удивительную связь между ожирением и кишечным микробиомом. Например, исследования фекальной трансплантации показали, что худые мыши значительно набирают вес при колонизации кишечными бактериями мышей с ожирением. И одна из гипотез предполагала, что ключевым фактором, отличающим тучных и худых животных, была способность их микробиома собирать энергию из пищи.

Мы знаем, что бактерии в кишечнике играют важную роль в пищеварении. Метаболиты различных бактерий помогают разложить пищу на углеводы и липиды, поэтому, когда мы едим, также угощаем микробов в кишечнике. И эти микробы действительно влияют на метаболизм, но неясно, какую именно роль все это играет в ожирении.

Для расследования исследователи изучили 85 добровольцев среднего возраста с избыточным весом. Образцы фекалий изучались не только для анализа микробиома, но и для отслеживания плотности энергии стула как меры извлечения энергии микроорганизмами кишечника человека.

В исследовании также изучалась альтернативная гипотеза ожирения — время кишечного транзита. Было высказано предположение, что вместо того, чтобы кишечные микробы несли ответственность за большее количество энергии, извлекаемой из пищи, более медленное время прохождения пищи через кишечник может сыграть свою роль. Идея состоит в том, что чем дольше пища проходит через кишечник, тем больше времени есть, чтобы извлечь из нее энергию.

Исследователи обнаружили, что участники с наименьшим временем кишечного транзита неожиданно извлекали больше всего энергии из пищи. Казалось, что микробиом больше всего влияет на извлечение энергии, а микробная популяция, в которой преобладают бактерии Bacteroides, делает лучшую работу.

«Мы думали, что длительное время пищеварения позволит извлечь больше энергии», — сказал Хенрик Роагер, соавтор нового исследования. «Но увидели, что участники с кишечными бактериями типа B, которые извлекают больше всего энергии, также быстрее всего проходят через желудочно-кишечный тракт, что дало нам пищу для размышлений».

Связав все это с увеличением веса, исследователи обнаружили, что те испытуемые, которые получали больше всего энергии из рациона, весили примерно на 10 процентов больше, чем те, кто не так эффективно получал энергию из пищи. Это соответствует разнице в весе примерно 9 кг между наиболее и наименее эффективными экстракторами энергии.

«Тот факт, что наши кишечные бактерии отлично извлекают энергию из пищи, в принципе, хорошо, так как метаболизм бактерий в пище обеспечивает дополнительную энергию в виде, например, короткоцепочечных жирных кислот, которые организм может использовать в качестве топлива для получения энергии», — сказал Роджер. «Но если мы потребляем больше, чем сжигаем, дополнительная энергия, обеспечиваемая кишечными бактериями, может со временем увеличить риск ожирения».

Хотя исследователи уверены, что их результаты действительно указывают на причинно-следственную связь между тем, сколько энергии извлекается из пищи, и определенными популяциями кишечных бактерий, скачок к тому, является ли это причиной значительного увеличения веса, все еще остается гипотетическим. По словам Роджера, вполне вероятно, что различия в весе между группами в исследовании связаны с количеством энергии, получаемой из пищи. Но этот конкретный вопрос предстоит более тщательно изучить в будущих исследованиях.

Новое исследование было опубликовано в Microbiome.