Гены важны, но диета еще более важна для определения обилия видов бактерий, содержащихся в микрофлоре кишечника человека, согласно новому исследованию ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF). Данное исследование на мышах изучает этот баланс между врожденным и приобретенным, а результаты опубликованы в номере журнала Cell Host and Microbe от 18 декабря 2014 года. Бактерии кишечника значительно превосходят по численности наши собственные клетки, и виды микроорганизмов, которые обычно обитают в нашем организме на протяжении всей жизни, могут влиять на наше здоровье, воздействуя на обмен веществ и даже на наше поведение. Однако состав микрофлоры кишечника сильно различается у разных людей и может меняться с течением времени. До сих пор оставалось неясным, обусловлены ли эти изменения в большей степени различиями в неизменном генетическом фоне человека или же на них влияют различные диеты и другие факторы окружающей среды. Питер Тернбо, первый автор статьи и доцент кафедры микробиологии и иммунологии UCSF, отмечает: «У здоровых взрослых людей одни и те же штаммы и виды микроорганизмов могут колонизировать кишечник в течение многих лет, в то время как относительная численность каждого члена — другими словами, структура сообщества тем не менее, очень динамична». Пластичный микробиом Тернбо сказал: «Эти новые результаты подчеркивают, что в отличие от геномов млекопитающих, которые относительно постоянны, геномы микроорганизмов, составляющих микрофлору кишечника, относительно пластичны». По словам Тернбо, это открывает перспективы для лечения групп с нездоровой микрофлорой кишечника. Тернбо говорит об этом так: «Возможно, однажды мы сможем разработать диету, которая сформирует геном кишечника таким образом, что это будет полезно для исцеления. Хорошей новостью является то, что микробы, реагирующие на определенную диету, могут быть схожими с микробиомами многих людей, что позволяет предположить, что нам, возможно, не придется подбирать различные меры для каждого человека. «Группа Тернбо обнаружила, что перевод мышей на высокогликемическую и высокожировую диету может изменить численность микробного сообщества кишечника на новый, стабильный состав в течение трех дней воспроизводимым способом, который не зависит от генетических различий между отдельными мышами. Эти выводы согласуются с результатами недавнего исследования, проведенного Тернбо и коллегами, в котором микробы кишечника быстро и воспроизводимо изменялись, когда 10 участников принимали веганскую или животную диету. Диетические изменения, как показало исследование, могут оказать мощное воздействие на микрофлору кишечника в течение нескольких дней. Однако новое исследование, основанное на данных сотен мышей с четким генетическим фоном, показывает, что диета может изменить генетические вариации в организме хозяина в течение нескольких дней или месяцев. Флора быстро меняется в зависимости от диеты Когда Тернбо проводил диссертационное исследование в Университете Вашингтона вместе с Джеффри Гордоном, он начал сильно подозревать, что диета может быть самым важным фактором в изменении микрофлоры кишечника. гены). В новом исследовании команда Тернбо отобрала пять мышей из пяти различных групп инбредных мышей, каждая из которых была генетически идентична. Кроме того, они изучили четыре штамма мышей, у которых отсутствовали гены, связанные с иммунитетом и ожирением. Также было добавлено более 200 «дальних» штаммов мышей — селекция для получения потомства с богатым, не обнаруживаемым генетическим разнообразием. Исследователи кормили мышей разными диетами, переключаясь между диетой с высоким содержанием жира и сахара (содержащей 14,8% белка, 44,6% жира и 40,6% углеводов) и растительной диетой с низким содержанием жира (содержащей 22,2% белка, 16% жира и 61,7% углеводов). Независимо от генетического фона мышей, анализ фекалий показал, что диета с высоким содержанием жиров и сахара увеличивала численность членов толстостенного филума Bacillus и уменьшала численность членов филума Bacillus. Тернбо сказал: «В прошлом мы показали, что изменение микрофлоры кишечника в ответ на диету с высоким содержанием жира и сахара может привести к ожирению, и нас очень интересовало, как метаболическая активность этих организмов зависит от диеты». »Возникают ли изменения в микробном сообществе непосредственно в результате изменений питательной среды в желудочно-кишечном тракте? Или это косвенно связано с влиянием измененной диеты на физиологию хозяина (эффект, который согласуется между генотипами)? остается увлекательной областью для будущих исследований». Еще одним удивительным открытием стало то, что когда исследователи вернули мышей к их первоначальному рациону, изменения в численности микроорганизмов в значительной степени — но не полностью — обратились вспять. На микробы кишечника влияет отпечаток прошлого питания, а также текущий рацион. Многократные изменения рациона предполагают, что большинство изменений в микрофлоре кишечника обратимы», — сказал Тернбо. Но мы также обнаружили некоторые виды бактерий, численность которых зависела от предшествующего пищевого импринтинга».