До сих пор неизвестно, могут ли определенные бактерии вызывать определенные пищевые предпочтения или аппетит. Тот, кто долгое время не употребляет сладости, в какой-то момент перестает в них нуждаться. Тот «бактериальный представитель», который раньше в полости кишечника лоббировал интересы шоколада или мармелада, умер от голода? Ответа на этот вопрос нет.
Прежде всего, организм нельзя рассматривать как снимок в двух проекциях. Головной мозг и остальное тело, бактерии и компоненты пищи – все это объединяется в четырехмерную модель. Изучая все четыре плоскости, можно продвинуться на пару шагов вперед. На бактериях можно плотнее затянуть гайки, чем на головном мозге или генетическом материале, именно поэтому процесс изучения микрофлоры кишечника такой захватывающий.
Если долгое время не есть, например, шоколад, это войдет в привычку, а спустя какое-то время бактерии кишечника и вовсе забудут вкус шоколада, а значит, перестанут в нем нуждаться.Тот факт, что бактерии нас подкармливают, интересен не только с точки зрения растущего на животе и боках жира. Бактерии также принимают участие в дискуссии, когда речь заходит о липидах крови, таких как холестерин.
Изучая микрофлору кишечника, можно найти ответы на вопросы об ожирении, повышенном холестерине, болезнях цивилизации, таких как гипертония, атеросклероз и диабет.
Холестерин и микрофлора кишечника
Взаимосвязь микрофлоры кишечника и уровня холестерина впервые была обозначена в 70‑х годах XX века. Американские ученые изучали воинов африканских племен масаи и удивились низкому уровню холестерина в их крови. Эти воины питались практически одним мясом, а молоко пили как воду. Избыток животных жиров в рационе тем не менее не вызывал у них повышения уровня холестерина в крови. Возникло предположение о возможном присутствии неизвестного компонента в молоке, который способен снижать уровень холестерина.
С целью найти этот компонент ученые занялись изучением состава молока. Наряду с коровьим молоком исследовалось молоко верблюдов и даже крыс. Но снизить холестерин с помощью молока не получалось. В другом эксперименте над воинами племени масаи была предпринята попытка вместо молока давать растительный аналог Coffee-mate (низкокалорийный заменитель молока или сливок) с высоким содержанием холестерина. Уровень холестерина у испытуемых даже в этом случае все равно не поднимался. Такие результаты означали крах молочной гипотезы.
Оказалось, что воины пили молоко в свернутом (кислом) состоянии, а для того чтобы молоко сворачивалось, требуется работа бактерий, но об этом никто не подумал. Бактерии – логичный ключ к эксперименту с Coffee-mate. Попавшие ранее в кишечник бактерии оставались там жить и функционировали даже после перехода на заменитель молока. Поэтому уровень холестерина оставался стабильным. Даже когда стало известно, что этот показатель снизился на 18 % благодаря потреблению скисшего молока, ученые все еще искали мифической компонент в молоке. Слепое усердие без особого успеха.
Результаты этих исследований нельзя просто так брать на вооружение сегодня. Подопытные группы того эксперимента были очень маленькими. Представители племен масаи бодрствовали по 13 часов в день и один месяц в году постились. Потому сравнивать их с европейцами нецелесообразно. Однако о тех исследованиях вспомнили спустя десятилетия ученые, которые заговорили о «сознательности» бактерий. Существуют бактерии, «думающие» о холестерине? Почему бы не попробовать изучить их в лаборатории? В колбу с питательной средой при температуре 37 °C помещали клетки холестерина и лактобактерии вида Lactobacillus fermentus. Результат был ошеломляющим – холестерин был нейтрализован! Если не весь, то значительная его часть.
Эксперименты могут идти в разных направлениях в зависимости от того, проводятся ли они в пробирке или в организме опистоконтов. Когда в научных публикациях я читаю: «Бактерия L.plantarum Lp91 способна снижать высокий уровень холестерина и нормализовать параметры крови, повышать «хороший холестерин» (ЛПВП) и снижать риск развития атеросклероза, что успешно было доказано в эксперименте с участием 112 сирийских хомяков», – я испытываю разочарование. Исследования на животных – это, конечно, первый шаг к тестированию на людях. Но если бы такие результаты удалось получить на группе из 112 американцев, страдающих ожирением, результат был бы более впечатляющим.
Полученный на хомячках результат, тем не менее, играет важную роль. Исследования на мышах, крысах и свиньях по некоторым видам бактерий были настолько поразительными, что, казалось бы, целесообразно начать проводить эксперименты на людях. Животным регулярно вводились бактерии, и через какое-то время измерялся уровень холестерина. Применяемые бактерии, их количество, продолжительность или способ введения при этом были различными. В некоторых случаях опыт имел положительные результаты, в некоторых – нет. Достаточное ли количество бактерий выживает в кислой среде желудка для того, чтобы повлиять на уровень холестерина, – так и не было окончательно установлено.
Первое действительно информативное исследование было проведено в 2011 году, в нем принимали участие 114 канадцев, которые два раза в сутки принимали в пищу специально приготовленный йогурт, содержащий бактерии Lactobacillus reuteri в особо стойкой к воздействию кислой среды желудка форме. В течение шести недель уровень плохого холестерина снизился на 8,91 %. Это 50 % терапевтического эффекта от приема легких медикаментов, снижающих уровень холестерина, только без побочных эффектов.
В следующих исследованиях с другими штаммами бактерий удалось достигнуть снижения уровня холестерина на 11–30 %. В дальнейшем исследования подобного плана для проверки полученных результатов не проводились.
Желчь в нашем организме является транспортным средством для жиров и холестеринов.
Существует много бактерий различных видов, которые можно в будущем применять для проведения подобных экспериментов. Для того чтобы выбрать нужных представителей бактериального мира для участия в экспериментах, необходимо определиться, какие их функции нам интересны. Какие гены, отвечающие за нужные свойства, достойны нашего внимания. Главными кандидатами являются особи, имеющие BSH-ген. Этот ген отвечает за разложение желчных солей. Что общего между желчными солями и холестерином? Ответ скрывается в самом слове. Слово «холестерин» состоит из двух корней, в переводе с греческого обозначающих: «chol» – желчь и «stereos» – твердый. Холестерин впервые был открыт в составе желчных камней.
Холестерин – это важный строительный материал для клеток организма. «Холестериновый каркас» составляет основу клеточных мембран и регулирует их проницаемость. От количества холестерина в мембране в известной степени зависит прочность клетки, ее способность к выживанию.
Бактерии, имеющие BSH-ген, влияют на транспортную способность желчи. Растворенный холестерин и жир в желчи больше не участвуют в процессе пищеварения и выводятся наружу. Для бактерий такой механизм очень удобен. Они ослабляют силу желчи, которая способна разрушать мембраны их клеток, тем самым защищая себя от нападок желчи по пути в кишечник. Существуют также другие механизмы взаимодействия бактерий и холестерина: некоторые виды способны напрямую захватывать его для построения мембраны собственных клеток; они могут синтезировать из холестерина другие необходимые компоненты или манипулировать органами, синтезирующими холестерин.
Большая часть холестерина синтезируется в кишечнике и в печени. В кишечнике процессы синтеза регулируют мельчайшие сигнальные вещества, выделяемые бактериями. Холестерин участвует в синтезе желчи, которая необходима для нормального пищеварения (преимущественно для эмульгирования и всасывания жиров в тонком кишечнике). На эти цели уходит 60–80 % ежедневно образующегося в организме холестерина.
Здесь нужно быть предусмотрительнее и задаться вопросом: как себя чувствует организм, если ему приходится регулярно выводить холестерин в больших количествах?
70–95 % холестерина организм синтезирует самостоятельно – и это очень трудоемкий процесс! Благодаря избитому стереотипу о том, что холестерин – это очень плохо, становится не совсем понятно, зачем же его синтезирует сам организм.
Холестерин участвует в синтезе гормонов надпочечников (кортикостероидов) – жизненно важных гормонов, которые помогают справляться со стрессом и участвуют в иммунном ответе, и половых гормонов (например, тестостерона, эстрогена и прогестерона).
Избыток холестерина действительно несет негативные последствия, как и его низкое содержание в организме. Холестерин является компонентом для синтеза половых гормонов, витамина D, отвечает за стабильность клеток. В ходе исследований было выявлено, что низкий уровень холестерина является причиной нарушений памяти, депрессий или даже агрессивного поведения.
