Current Biology: тяга к сладкому обусловлена отсутствием определенных кишечных бактерий

В новом исследовании ученые показали, что отсутствие определенных кишечных бактерий может привести к тому, что мыши будут переедать сладкую, приятную на вкус пищу. Исследователи обнаружили, что такое переедание происходит особенно после применения антибиотиков, которые могут изменить состав кишечной микробиоты. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Current Biology.

Актуальность исследования

Сладкие продукты и другие десерты являются примерами «приятных на вкус» — продуктов, которые люди потребляют для удовольствия, а не для потребности в питании. Как и люди, мыши также любят сладкую пищу. Подобно некоторым людям, мыши потребляют сладкие закуски, если им предоставить доступ, даже когда они уже сыты.

Новизна исследования 

Ученые изучили роль микробиоты кишечника на пищевое поведение — в частности, как это влияет на потребление приятных на вкус сладких или жирных продуктов. Исследователи попытались выяснить, влияют ли антибиотики на это поведение. Ученые обнаружили, что мыши с микробиотой, измененной пероральными антибиотиками, потребляли на 50% больше сахара, чем мыши с нормальным уровнем кишечных бактерий.

Обсуждение результатов исследования

Руководитель исследования Саркис Мазманян (Sarkis Mazmanian), профессор микробиологии, объяснил ключевые результаты: «Уже десять лет известно, что диета формирует состав кишечного микробиома, но влияют ли бактерии в кишечнике на пищевое поведение, остается в значительной степени неизученным. В этой работе мы показали, что истощение микробиома антибиотиками привело к тому, что мыши стали чрезмерно потреблять сладкую или приятную на вкус пищу. Мы определили, что основной причиной такого результата было не питание (то есть потребность в калориях), а скорее поведенческая мотивация есть больше желаемой пищи, когда кишечные бактерии отсутствуют, и провели первоначальный анализ, чтобы подтвердить изменения в активности мозга».

2 группы бактерий, которые останавливают переедание

Только определенный тип бактерий способен помочь мышам контролировать чрезмерное потребление сладкой пищи.

«Мы выдвинули гипотезу, что не все бактерии обладают способностью подавлять питание. Используя экспериментальный метод дифференциального лечения антибиотиками узкого спектра действия, профилирование микробиома и трансплантацию микробиоты, мы идентифицировали специфические бактерии, которые способны уменьшить склонность мышей к чрезмерному потреблению вкусной пищи», — комментирует профессор Мазманян.

Доктор Уильям Ли (William Li) подчеркнул, что восстановление микробиома кишечника у мышей с помощью пересадки фекалий (от другой мыши, которая не получала антибиотики) помогло подавить их переедание вкусной пищи. 

«Это означает, что подавление было вызвано наличие бактерий», — добавил Уильям Ли.

Исследователи определили, что у их мышей было 2 группы бактерий, которые были ответственны за этот эффект: Lactobacillus johnsonii и группа бактерий, известная как S24-7.

«Когда нарушается микробиом, в данном случае с помощью антибиотиков, контрольный переключатель отключается, и они с удовольствием набрасываются на вкусную пищу. Определенные бактерии были идентифицированы как действующие лица в этом исследовании, что позволяет дальнейшим исследованиям точно определить, как эти бактерии способны осуществлять контроль над питанием. Таким образом, это исследование показывает, что здоровый микробиом кишечника у мышей способен контролировать пищевое поведение, когда речь заходит о сладкой и жирной пище, которая привлекательна для них», — заключил доктор Ли.

Практическая значимость работы

Профессор Мазманян отметил, что «как и в случае любого исследования на животных, экстраполяцию результатов на людей следует проводить с осторожностью».

«Одним из наиболее потенциально многообещающих результатов данного исследования может стать использование специфических пробиотиков для преодоления определенных расстройств пищевого поведения. Более того, обнаруженные нами микроорганизмы могут оказывать более широкое воздействие на чувство вознаграждения или удовольствия, возможно, даже влияя на пристрастие к еде, наркотикам и другим видам мотивационного поведения. Хотя это предположение, испытания на людях для проверки этих гипотез осуществимы и безопасны», — считает профессор Мазманян.

Доктор Уильям Миллер-младший (William Miller, Jr.) согласен: «Мыши чаще всего используются для моделирования реакций человека на стрессы или диету в метаболических исследованиях, поскольку мы поддерживаем семейные отношения друг с другом как собратья-млекопитающие. Мы подвержены многим одним и тем же заболеваниям по сходным генетическим путям и проявляем сходную палитру реакций на стрессы окружающей среды. Следовательно, есть основания надеяться, что исследователи смогут выявить манипуляции с микробиомом у людей, которые регулировали бы компульсивное поведение, такое как переедание, помогли бы уменьшить современную эпидемию ожирения, обеспечить эффективное лечение анорексии и стимулировать аппетит у больных раком».

Джастин Диз (Justine Dees) считает, что исследование «дает представление о том, что может происходить у людей и на чем должны быть сосредоточены будущие исследования, когда речь заходит о том, как микробиом влияет на наше переедание вкусной сладкой и жирной пищи».

«Но, как и в случае любого исследования, проводимого на мышах, тестирование на людях необходимо, чтобы определить, в какой степени эти результаты применимы к нам», — добавляет доктор Диз.

Как противодействовать воздействию антибиотиков

Доктор Ли отметил, что антибиотики могут быть «жизненно важными препаратами, которые лечат опасные для жизни инфекции», убивая вредные и опасные бактерии. Однако доктор также признал, что антибиотики могут нанести некоторый сопутствующий вред, истощая полезные бактерии в кишечнике, что изменяет состав кишечного микробиома.

«Поскольку известно, что неповрежденный микробиом кишечника служит одной из систем защиты здоровья организма и регулирует обмен веществ, заживление ран, иммунитет, воспаление — и теперь было обнаружено, что он контролирует переедание нездоровой пищи — возможно, что люди, получающие антибиотики, с большей вероятностью будут переедать определенные продукты, которые могут наносит вред их здоровью и метаболизму», — считает доктор Уильям Ли

Однако, прежде чем будут сделаны определенные выводы, эту гипотезу необходимо будет дополнительно изучить на лабораторных мышах, а также в исследованиях на людях.

«Если это подтвердится, это может означать, что после приема антибиотика пациенты должны употреблять пребиотические и пробиотические продукты, чтобы восстановить свой кишечный микробиом», — заключил доктор Ли.

Авторы другого исследования выяснили, как ведут себя иммунные клетки в кишечнике сладкоежки.