Холод и бактерии помогут бороться с ожирением

Исследователи из университета Женевы в Швейцарии выяснили, что у мышей при воздействии холода происходит резкий сдвиг в составе микрофлоры, делая их более чувствительными к инсулину. Это открытие, опубликованное в научном журнале Cell, может привести к разработке новых способов для борьбы с ожирением.

Температура тела млекопитающих, как правило, довольно постоянна. При воздействии холода температура тела падает на несколько градусов, но затем медленно приходит в норму. Это действие адаптивного механизма бурого жира, который после активации холодом генерирует тепло путем сжигания калорий. Поэтому холод, как и физические упражнения, защищают организм от лишнего веса и его последствий.

Но как это явление взаимодействует с микрофлорой? Может ли холод влиять на ожирение? Исследователи подвергали группу мышей холоду — медленно снижали температуру окружающей среды от 20° С до 6° С и изучали, как изменилась микрофлора. Затем они пересаживали их микрофлору стерильным мышам. 

«Состав микрофлоры у мышей, живущих в холодной среде, отличался от состава  микрофлоры  здоровых мышей и мышей с ожирением», — указывают исследователи. 

Они стали устойчивы к холоду, и температура их тела не снижалась, как будто пересаженная микрофлора также изменила адаптивный механизм. Этот удивительный эффект предполагает, что микробиота может придавать устойчивость к холоду. Кроме того, у мышей улучшился метаболический профиль с большей чувствительностью к инсулину. 

Как правило, мыши набирают вес регулярно, но при воздействии холода они его теряют, потому что сжигают калории, чтобы превратить их в тепло. Но через некоторое время они снова набирают вес. 

«В противном случае, у мышей, которые находятся на холоде, снижался бы вес постоянно, так как они сжигают калории, чтобы генерировать тепло», — указывает Мирко Трайковски (Mirko Trajkovski). 

Ученые заметили, что изменения в микробиоте при холодном воздействии увеличивают длину микроворсинок кишечника. Микроворсинки увеличивают поглощающую поверхность кишечника и, следовательно, увеличивают поглощение питательных веществ из потребляемой пищи. Это указывает, что микрофлора имеет возможность регулировать морфологию кишечника.

Когда профиль микрофлоры изменяется от холода, то это связано с резким сокращением бактерий под названием Akkermansia muciniphila. Но если эти бактерии искусственно вводить, длина кишечника сужается до нормального размера, что является важным элементом адаптивного механизма. И в самом деле, когда мышам, подвергающимся холоду, вводили Akkermansia muciniphila, они продолжали терять вес.

Интересно, что в микрофлоре людей, страдающих от ожирения, не хватает этой бактерии, которая способна регулировать усвоение пищевых веществ. Следующим шагом для ученых будет дополнительно изучить ее влияние, что поможет найти новые способы восстановления обмена веществ. 

«Кишечник состоит из крупнейшей эндокринной ткани, которая выделяет много гормонов, действующих в различных частях нашего тела. Таким образом, изменение морфологии кишечника может оказывать воздействие на все другие органы, в том числе на наш мозг», — заключает профессор Трайковски.

В недавнем исследовании ученые заявили, что голод и холод являются жизненными циклами в эволюции млекопитающих.

Подробнее в научной статье:

Chevalier C. et al. Gut Microbiota Orchestrates Energy Homeostasis during Cold //Cell. – 2015. – Т. 163. – №. 6. – С. 1360-1374.