Бактерии и пищевое поведение человека: перехват контроля

Что вам хочется съесть прямо сейчас? Сочный стейк, кусок селедки или плитку шоколада? Возможно, все это хочется не вам, а бактериям, которые населяют кишечник. Кто выбирает меню – мы или они? Каким бы странным не казался этот вопрос, ученые утверждают, что колонии бактерий могут заставлять нас выбирать еду и в целом управлять пищевым поведением хозяина.

Что именно они делают и как микробам это удается, разбирался MedAboutMe.

Симбионты со своими интересами

Мы уже знаем про паразитов, которые могут изменять поведение носителя именно так, как им выгодно. Та же токсоплазма, стремясь перейти из промежуточного носителя – грызуна – в кошку, заглушает естественный страх крыс перед запахом хищника, буквально направляя временного хозяина в когти постоянного.

Если же носитель постоянный, то некоторые паразиты склонны о нем заботиться. Например, паразитический рачок управляет несущей его рыбой, заставляя ее всегда поворачивать только в одну сторону без лишних размышлений. Это ускоряет спасение рыбы при нападении, так что рачку дольше не приходится подыскивать нового хозяина.

Бактерии в кишечнике, конечно, к паразитам не относятся. Они – наши симбионты, помогающие переваривать пищу. Но в таком взаимовыгодном сотрудничестве есть свои нюансы: межвидовая конкуренция бактерий.

В составе микробиоты – триллионы микроорганизмов, а количество видов исчисляется тысячами. Самая большая популяция населяет тонкий и толстый кишечник, и это не просто содружество полезных нам бактерий, а «вспомогательный орган» весом в несколько килограмм.

Состав микробиоты у каждого уникален, а еще изменчив. Сначала генная экспрессия определяет, кому в кишечнике будет жить хорошо, а кому вход запрещен.

В норме первые микроорганизмы попадают в полость кишечника в процессе родов, затем при вскармливании. Позднее состав и пропорции микробиома меняются под влиянием рациона питания, окружения, заболеваний и терапии.

Различные виды бактерий в кишечной микрофлоре выбирают разную еду. Кому-то больше подходят углеводороды, чья-то колония активнее растет на жирах, другие – на полисахаридах.

Если в меню регулярно появляются непривычные продукты, для переваривания которых нужны особые микробы, у них есть шанс не только появиться (например, из привычного штамма, который изменится под новые нужды), но и закрепиться на правах полноправного участника микрофлоры.

Так, у японцев, в чей рацион входит много морских водорослей, были найдены микробы, которые именно этими водорослями и питаются. А у детей из Африки, которые регулярно едят сорго, выявлены кишечные колонии бактерий, способные переваривать целлюлозу.

Если бы какой-то вид бактерий-симбионтов смог указывать человеку, что надо съесть такого, чтобы одна колония росла, а другие загибались, это было бы бесспорным эволюционным преимуществом. И как показывают новые исследования, похоже, так оно и есть.

Меню выбирают бактерии!

Бактерии действительно могут влиять на наше пищевое поведение. Такой вывод был сделан группой ученых на основании анализа нескольких любопытных исследований и гипотез. Например:

• Если вы – страстный любитель шоколада и всего, что связано с какао-бобами, высока вероятность, что состав вашей кишечной микрофлоры отличается от микрофлоры людей, которые к какао равнодушны. По крайней мере, такие результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Pharmacology.
• Влияние пробиотика Lactobacillus casei изучалось в серии двойных слепых плацебо-контролируемых клинических испытаний. И оказалось, что его прием улучшает настроение у тех, у кого оно было на «минорной» ноте. Это не единственное исследование о связи состава микрофлоры и поведения человека: как выяснилось недавно, у послушных и непослушных детей в кишечнике разные бактерии.
• Некоторые пробиотики влияют не на настроение, а на массу тела, способствуя ее снижению или наоборот, усиливая аппетит к определенным продуктам.
• Новая гипотеза также может объяснить появление колик у грудничков. Уже известна связь частоты и силы приступов с особенностями кишечной микробиоты. Колики – причина дискомфорта, который вызывает крики. Кричащему младенцу достается больше внимания родителей и попыток покормить. И новая версия происходящего строится на том, что главенствующие кишечные бактерии выделяют токсины, раздражающие рецепторы стенок желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Токсины выделяются, если нужной бактериям пищи маловато, а как только она появляется – симбионты переключаются с выработки токсинов на переработку.
• Есть также информация о том, что состав микробиоты определяет количество и активность вкусовых сосочков на языке. А это – верный способ влиять на наши пищевые предпочтения! Например, есть данные о том, что некоторые оперативные вмешательства в органах пищеварения меняли число, состав и уровень активности таких рецепторов.
• Есть также вероятность того, что бактерии используют секретное оружие в борьбе за поступление нужной им пищи – гормоны. Микрофлора ЖКТ синтезирует серотонин и дофамин в количествах, сравнимых с производными нейронов головного мозга. Разные виды бактерий способны к синтезу многих молекул, по действию схожих с сигнальными молекулами организма, влияющими на чувства голода и насыщения.

Наш организм тоже не так-то прост. Он умеет бороться с появлением «не родных» сигнальных молекул, вырабатывая антитела и ферменты. Это, впрочем, может быть дополнительным свидетельством того, что битва за лидера в выборе состава пищи и ее количества между человеком и его бактериями-симбионтами идет не первый век.

Вся эта информация наталкивает на выводы, которые требуют экспериментального подтверждения. И часть клинических испытаний, например, по фекальной трансплантации с целью «пересадки» микробиоты показывает успешные результаты в борьбе с ожирением, воспалительными процессами в кишечнике и даже аутизмом.

Мы или они: как управлять своими симбионтами?

Итак, бактерии в ЖКТ способны манипулировать пищевым поведением хозяина. Они могут делать это с помощью двух потенциальных стратегий: вызвать тягу к пище, на которой они специализируются, или к продуктам, подавляющим их конкурентов, или вызвать дисфорию до тех пор, пока мы не съедим продукты, улучшающие их существование.

Чем многочисленнее колония одного вида, тем сильнее ее влияние на организм хозяина и способность склонять чашу весов в свою пользу. Так что ключом к здоровому пищевому поведению являются разнообразие микрофлоры и отсутствие в кишечнике «правящей партии». Самый простой способ этого добиться – не увлекаться однотипной едой, чтобы не кормить ограниченное количество видов.

Есть, правда, нюансы: пищевое поведение управляется не только самим человеком и его бактериями, но и окружающими его людьми и их личными симбионтами. Например, у людей, живущих вместе, выявляется сходство кишечной микрофлоры – даже если они не родственники. А в еще одном исследовании обнаружили, что вероятность набрать вес вырастает более, чем в 2 раза, если кто-то из близкого окружения только что поправился. Так что «эпидемия ожирения» становится термином не в переносном, а в прямом значении: пищевые привычки могут быть заразными!

К счастью, можно сделать и оптимистичные выводы: мы уже умеем влиять на состав кишечной микрофлоры, а значит, скоро научимся приводить пищевое поведение к норме. У тех же животных фекальная трансплантация от особей со здоровыми пищевыми привычками к тем, кто склонен компульсивно объедаться, приводит к нормализации поведения. Вероятно, так или иначе это будет работать и у людей, так что правом выбирать, что лежит на тарелке, сможет сам человек без учета мнения своих микробов.