Исследования, проведенные на мышах, показывают, что диета с низким содержанием клетчатки не только разрушает сложную микробную экосистему, находящуюся в каждом кишечнике млекопитающих, но также может привести к необратимой потере разнообразия этих экосистем за всего лишь три или четыре поколения.

Как только население всей страны, получит исчезновение ключевых видов бактерий, просто "правильного питания" может не хватить, чтобы восстановить эти утраченные бактерии, как показало новое исследование. Те из нас, кто живет в развитых индустриальных обществах, возможно, уже движется по этому пути потери полезной микрофлоры. 

Распространение обработанных полуфабрикатов, в которых почти нет волокон, началось с середины 20-го века и позволило довести употребление клетчатки на душу населения в промышленно развитых странах до уровня около 15 граммов в день. И такое количество составляет всего лишь одну десятую часть того количества клетчатки, которую употребляли охотники-собиратели и сельские жители, чьи условия жизни и пищевой рацион предположительно похожи на условия жизни наших общих предков. Такое мнение высказал Джастин Зонненбург, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии и иммунологии и автор исследования. 

Субоптимальные диеты
Практически все эксперты в области здравоохранения согласны с тем, что низкий уровень содержания клетчатки в питании не являются оптимальными для здоровья. Вероятно, главной причиной этого является то, что волокна, которые не перевариваются человеческими ферментами, являются основным источником пищи для синантропных бактерий, которые заселяют наш кишечник. 

Тысячи различных видов бактерий находятся в толстом кишечнике у человека. "Нам было бы сложно жить без них, - сказал Джастин Зонненбург. "Они защищают нас от патогенов, помогают нашей иммунной системе и даже направляют развитие наших тканей." 
А мы начинаем терять этих микроскопических пассажиров, используя вредные диеты на протяжении всей нашей жизни, хотя один из самых значительных источников наших кишечных бактериальных популяций - это наша непосредственная семья, особенно наши матери во время родов и младенчества.

Изучение микрофлоры человека показало, что разнообразие видов бактерий, населяющих кишечник отдельных членов племени охотников-собирателей и сельских жителей значительно превышает то разнообразие у людей, живущих в современных промышленно развитых обществах. На самом деле, эти исследования указывают на полное отсутствие у населения промышленно развитых стран многочисленных видов бактерий, которые являются общими для многих групп охотников-собирателей и сельских жителей, хотя те рассредоточены на обширных географических просторах от Африки до Южной Америки.

Высоким по сравнению с низким содержанием клетчатки
"Множество факторов, включая широкое использование антибиотиков, более высокая частота случаев кесарева сечения и меньшее количество кормления грудью, были предложены, как объяснение почему мы видим истощение микрофлоры у населения промышленно развитых стран", - сказал один из авторов исследования Эрика Зонненбург, к. м. н., старший научный сотрудник Университета Стэнфорда (она и Джастин Зонненбург состоят в браке). 

Исследователи в своей работе использовали молодых лабораторных мышей, которые были специально выведены в асептических условиях, так, что в отличие от обычных мышей (и обычных людей), их внутренности были лишены каких-либо микробных обитателей. После заполнения кишечника мышей микробами из кишечника человека, ученые разделили их на две группы. Одну группу кормили едой, богатой растительными волокнами. Другая группа получала диету, эквивалентную первой в отношении белка, жира и калорий, но была практически лишена клетчатки.

В ходе последующих экспериментов, ученые проанализировали образцы кала животных. В обеих группах бактериальные профили изначально были неразличимы, но вскоре разошлись. "В течение нескольких недель, мы увидели большие изменения", - сказал Джастин Зонненбург. Диета с низким содержанием волокон таила в себе меньшее количество видов бактерий в их кишечнике. Почти половина этих видов бактерий сократилось более чем на 75%, и многие виды, казалось, исчезли совсем.

После семи недель диеты, мышей, которые питались пищей с низким содержанием клетчатки, перевели обратно на пищу с высоким содержанием клетчатки на четыре недели. И у таких мышей бактерии в кишечнике частично восстановилась, видимо из-за роста численности некоторых бактерий, число которых снизилось до неопределяемого уровня в период кормления без клетчатки. Но, как оказалось, это восстановление было лишь частичным: одна треть оригинальных видов бактерий не смогли полностью восстановиться, несмотря на возвращение к диете с высоким содержанием клетчатки. Подобные изменения не были замечены в контрольной группе мышей, которых кормили пищей с достаточным количеством волокон.

Эффекты, влияющие на поколения
Реальное удивление возникло у исследователей, когда они изучили несколько поколей мышей, которые были выведены и жили на диете с недостаточным количеством клетчатки. При этом эти мыши подвергались воздействию микробов только через контакт с их родителями. В каждом последующем поколении микрофлора кишечника сокращалась в своем многообразии. На четвертом поколении истощение достигло той точки, где почти три четверти видов бактерий-резидентов у их пра-бабушек и дедушек, отсутствовало в кишечнике молодых мышей. Даже, когда этих мышей снова посадили на диеты с высоким содержанием клетчатки, более двух третей видов бактерий, выявленных во внутренностях их первого поколения предков, были безвозвратно утеряны. 

С другой стороны, несколько более агрессивных мер по восстановлению микрофлоры, например, с помощью фекальной трансплантации, позволили восстановить микрофлору. Перенесение бактерий с помощью фекального содержимого из мышей четвертого поколения, которые питались пищей с высоким содержанием клетчатки, в кишечник мышей четвертого поколения с недостаточным содержанием клетчатки в питании, и с дальнейшим содержанием на высоко-белковой диете в течение 2-х недель, позволило полностью восстановить микрофлору. В течение 10 дней после этой процедуры, состав и разнообразие бактерий в кишечнике были неотличимы от таковых у контрольных мышей.

Эти результаты эксперимента имеют очень серьезные последствия для человека, говорит Эрика Зонненбург. "Есть очень мало экосистем, где низкое видовое разнообразие - это полезно. Нет никакой причины думать, что наш кишечник представляет собой исключение и может исправно работать с ограниченным количеством бактерий,» - сказала она.

Возможные исправления
"Питание с очень низким содержанием клетчатки произошло сравнительно недавно в промышленно развитых странах», - отметил Джастин Зонненбург. "Возможно, что в ближайшие несколько поколений мы потеряем даже больше видов бактерий в нашем кишечнике. И какие будут последствия для нашего здоровья?"

Простые хитрости, которые нарушают устои в нашей культуре, например, не мыть руки после работы в саду или общения с нашими домашними питомцами, могут быть шагом в правильном направлении. Так же стоит прекратить и чрезмерное использование антибиотиков, отметили ученые. Более экстремальные меры, такие как массовые фекальные трансплантаты, потребует масштабного тестирования, чтобы убедиться, что они являются необходимыми и безопасными.

Источник информации: www.nature.com