Действительно ли кишечная микрофлора влияет на наше здоровье и продолжительность жизни?

Кишечная микробиота — это набор бактерий и вирусов, которые живут внутри вашего кишечника. Микробиота выполняет множество функций, включая переваривание пищи и защиту от определенных патогенов.

Существует несколько факторов, которые могут нарушить микробиоту кишечника, включая диету, употребление алкоголя, прием антибиотиков и воспалительные заболевания кишечника. Они вызывают дисбаланс, известный как «дисбактериоз», который, в свою очередь, связан с широким спектром хронических заболеваний.

За последнее десятилетие результаты сотен исследований на животных моделях показали, что дисбактериоз кишечника может играть роль в некоторых метаболических нарушениях. Кроме того, у грызунов имплантация определенных бактерий может влиять на вес и метаболический профиль. Более того, перенос микробиоты кишечника от худой мыши к полной позволяет ей похудеть. Это слишком хорошо, чтобы быть правдой?

Цель профессора медицинского факультета Университета Лаваля (Université Laval) — определить новые терапевтические мишени для хронических заболеваний и ожидаемой продолжительности здоровой жизни, используя подход, основанный на генетической эпидемиологии. Эта короткая статья призвана обобщить и контекстуализировать недавнюю исследовательскую работу по микробиоте кишечника, опубликованную в научном журнале Journal of Translational Medicine.

Важность причинно-следственной связи

Ученые предположили, что употребление в пищу определенных продуктов, таких как пищевые волокна, фрукты, богатые антиоксидантами, и красное мясо, может оказывать влияние на микробиоту кишечника. Некоторые даже предполагают, что микробиота может стать терапевтической мишенью для профилактики или лечения некоторых хронических заболеваний.

Чтобы микробиота стала интересной терапевтической мишенью, важно установить причинно-следственную связь между характеристиками микробиоты кишечника и хроническими заболеваниями. Причинно-следственная связь предполагает, что изменение микробиоты снизит риск развития заболевания. Однако, хотя несколько обсервационных (неэкспериментальных) исследований на людях выявили статистические связи между различными маркерами микробиоты кишечника и хроническими заболеваниями, причинно-следственная связь четко не установлена.

Например, неизвестно, является ли дисбактериоз кишечника причиной или следствием заболевания (обратная причинно-следственная связь). Также неизвестно, влияют ли на оба эти фактора другие «сбивающие с толку» факторы, связанные как с микробиотой кишечника, так и с хроническими заболеваниями. Можно подумать, например, о качестве нашей диеты, нашем весе или потреблении алкоголя.

Итак, цель работы ученых состояла в том, чтобы определить, существует ли прямая и причинно-следственная связь между микробиотой кишечника и метаболическими маркерами, такими как вес, восемь хронических заболеваний и продолжительность жизни человека, с использованием генетического подхода, называемого менделевской рандомизацией.

Сила генетических данных

Авторы нового исследования пытаются установить причинно-следственные связи на основе генетических данных. Для этого ученые используют генетические варианты (частые изменения в последовательности нашего генома, называемые полиморфизмами нуклеотидов), которые тесно связаны с фактором риска (кишечная микробиота), для установления причинно-следственной связи с зависимой переменной (маркерами здоровья и заболеваниями), как описано в недавней статье.

Поскольку вариации в нашем геноме устанавливаются во время формирования эмбриона и остаются стабильными на протяжении всей жизни, этот естественный эксперимент по рандомизации не подвергается смещению обратной причинно-следственной связи, поскольку наличие болезни не влияет на наш генетический код. Он также не подвержен влиянию искажающих факторов, поскольку используемые генетические вариации специфически связаны с характеристиками микробиоты кишечника.

Исследователи включили генетические данные десятков тысяч человек из нескольких когорт и идентифицировали генетические варианты, связанные с 10 фекальными и кровяными метаболитами. Включенные метаболиты представляют собой небольшие молекулы, продуцируемые микробиотой кишечника, которые ранее ассоциировались с дисбактериозом кишечника и некоторыми заболеваниями.

Они также идентифицировали генетические варианты десятков микробных таксонов (например, вид, род или семейство бактерий) и изучили девять кардиометаболических признаков (вес, кровяное давление, уровень липидов крови, уровень инсулина и т.д.), а также восемь хронических заболеваний: болезнь Альцгеймера, депрессию, диабет 2 типа, жировую болезнь печени, атеросклеротическое заболевание коронарных артерий, инсульт, остеопороз и почечную недостаточность. Ученые также проанализировали влияние этих факторов, связанных с микробиотой кишечника, на ожидаемую продолжительность здоровой жизни и долголетие.

Они предположили, что в свете ранее опубликованных данных будет выявлена ​​причинно-следственная связь между дисбактериозом кишечника и хроническими заболеваниями, связанными со старением.

Однако, вопреки их гипотезе, этот менделевский рандомизационный анализ не показал значительного влияния кишечной микробиоты на метаболические факторы и хронические заболевания. Семь взаимосвязей между определенными микробными параметрами и хроническими заболеваниями, связанными со старением, кажутся потенциально причинно-следственными, но их влияние невелико, и ученые не могут исключить возможность того, что эти связи возникли случайно. В целом результаты мало подтверждают гипотезу о том, что микробиота кишечника оказывает значительное влияние на наш вес, обмен веществ и риск развития хронических заболеваний.

Результаты, требующие осторожности

Эти результаты позволяют предположить, что ранее наблюдаемые взаимосвязи могут не быть причинно-следственными. Связь может быть объяснена самими заболеваниями или искажающими факторами, такими как диета, прием лекарственных препаратов, курение, нарушение обмена веществ и т. д. Тем не менее, эти результаты согласуются с результатами четырех недавних рандомизированных клинических испытаний, показывающих, что перенос микробиоты кишечника от худых людей к людям с большим весом не приводит к какому-либо снижению веса или значительному улучшению метаболического профиля.

Менделевская рандомизация — это метод, который имеет ряд преимуществ по сравнению с обсервационными исследованиями. Однако эти результаты должны быть контекстуализированы. Вполне возможно, что генетические параметры, которые использовали ученые для прогнозирования метаболитов и микробных видов, связанных с дисбактериозом кишечника, не полностью отражают сложность кишечной микробиоты. Это уменьшило бы их способность идентифицировать значимые взаимосвязи. Поэтому потребуются исследования с большим размером выборки и лучшей характеристикой кишечной микробиоты и ее метаболитов, чтобы определить, играют ли определенные кишечные бактерии ключевую роль в этиологии (изучении причин) хронических заболеваний и долголетия.

Хотя влияние дисбактериоза кишечника на хронические заболевания, по-видимому, ограничено, здоровье кишечника важно для других аспектов здоровья человека. Например, микробиота предотвращает колонизацию нашего кишечника другими вредными бактериями. Кроме того, она позволяет нам переваривать определенные питательные вещества (например, пищевые волокна), которые в противном случае были бы отвергнуты нашим организмом.

Терапия, модулирующая микробиоту кишечника, недавно была одобрена органами здравоохранения США для профилактики инфекций, вызванных C. difficile (бактерия, вызывающая диарею и другие серьезные кишечные заболевания). Эти результаты, наряду с результатами клинических исследований, однако, не подтверждают значительного влияния дисбиоза кишечника на хронические заболевания.

Они подтверждают вывод о том, что потенциал микробиоты как терапевтической мишени при хронических заболеваниях в настоящее время невелик. Ученые призывают медицинских работников и общественность с осторожностью относиться к диагностическим тестам, основанным на микробиоте кишечника, для диагностики проблем со здоровьем, которые не подтверждены соответствующими органами здравоохранения.

Самое главное, что они призывают медицинских работников избегать рекомендаций конкретных вмешательств только на том основании, что они могут повлиять на параметры микробиоты кишечника.

Авторы другого исследования утверждают, что микробиом кишечника ответственен за эффективность иммунотерапии меланомы.