Антибиотики провоцируют ожирение

АНТИБИОТИКИ ПРОВОЦИРУЮТ ОЖИРЕНИЕ

ИЗМЕНЕНИЕ КИШЕЧНОЙ МИКРОФЛОРЫ, ВЫЗВАННОЕ ПРИЕМОМ АНТИБИОТИКОВ, ПРИВОДИТ К ОЖИРЕНИЮ

Предисловие: Хотя в 1998 году в ЕС запретили использовать некоторые антибиотики в животноводстве, до сих пор в мясе и молоке находят эти препараты. Дело в том, что антибиотики способствуют ускоренному набору массы у животных. А это прямая выгода. Более того, помимо антибиотиков, в молоке коров регулярно выявляют еще обезболивающие и гормоны. Похожая ситуация с выращенной рыбой…

Возможно, эпидемия ожирения во всем мире обусловлена не только высококалорийной пищей и малоподвижным образом жизни. Судя по всему, одной из причин является употребление большого количества антибиотиков, нарушающих баланс микрофлоры кишечника. На сегодняшний день убедительные подтверждения этой гипотезе были получены в ходе проведения ряда исследований:

В последнее время микробиом – совокупность бактерий, вирусов и грибков, населяющих организм человека, – привлекает все большее внимание со стороны ученых. Это и неудивительно, так как численность микробиома в несколько раз превышает количество клеток, составляющих организм человека.

Многочисленные исследования выявили существование выраженных взаимосвязей между нарушениями микробиома и повышением риска развития целого ряда заболеваний, начиная от рака и аутизма и заканчивая болезнями сердца и ожирением.

Исследователи из университета Нью-Йорка решили выяснить, не является ли повальное увеличение массы тела выращиваемого промышленным образом скота результатом изменений микробиома. Дело в том, что одной из важнейших функций микробиома является участие в расщеплении питательных веществ и регуляция метаболизма. В настоящее время фермеры дают животным антибиотики не только для профилактики инфекционных заболеваний, но и из-за того, что по какой-то причине регулярные малые дозы антибактериальных препаратов ускоряют рост и увеличение массы тела животных.

Эксперименты показали, что добавление в корм мышей низких доз разных типов антибиотиков неизменно приводило к увеличению жировых отложений на 15%. Изучение микробиома животных выявило изменения соотношения между разными типами бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт. В то же время, анализ генетического профиля мышей продемонстрировал изменение активности генов, отвечающих за расщепление углеводов и регулирование уровня холестерина в крови.

Рис.1 - Накопление жировых отложений (желтого цвета) у животных группы контроля (вверху) и у мышей, в течение длительного времени регулярно получавших малые дозы антибиотиков (внизу)

Ученые предположили, что в организме людей могут происходить аналогичные изменения, которые, однако, сложно отследить на уровне микробиома кишечника. Для получения подтверждения этой гипотезы в рамках второго исследования авторы проанализировали популяционные тенденции в группе из 11 000 британских детей.

Оказалось, что для детей, подвергшихся воздействию антибиотиков в возрасте младше 6 месяцев, было характерно небольшое, но стабильное увеличение средней массы тела в старшем возрасте. Судя по всему, принимаемые в раннем возрасте антибиотики нарушали формирование микробиома и становление обмена веществ.

Очевидно, что сбои в формировании микробиома в раннем возрасте несут в себе долгосрочные последствия для здоровья в целом. В 2014 г. в журнале Cell была опубликована научная статья о последствиях влияния антибиотиков на кишечную микрофлору на этапе ее формирования, что в дальнейшем выражалось в ожирении организма экспериментальных мышей:

ПРИЕМ АНТИБИОТИКОВ В ДЕТСТВЕ ВЫЗЫВАЕТ В ДАЛЬНЕЙШЕМ ОЖИРЕНИЕ

Не только тело человека быстро растёт и развивается в течение первых лет жизни. То же самое происходит с микробиомом: популяция из триллионов бактерий, которая живёт в кишечнике и других частях человеческого тела, имеет свой всплеск роста. Нарушения хода этого процесса могут привести к проблемам со здоровьем. Новое исследование, проведённое на мышах, показало: прерывание развития кишечных микробов малыми дозами антибиотиков в раннем возрасте нарушает метаболизм и повышает риск ожирения в дальнейшем.

За последние годы учёные поняли, что микробы, населяющие кишечник, имеют решающее значение для множества функций организма, в том числе для развития сильной иммунной системы. Во младенчестве формируется надёжный микробиом. Это сообщество начинает развиваться с самого рождения, когда младенец получает первых микробов через родовые пути.

Дети, рождённые с помощью кесарева сечения, а также те, кто получал антибиотики в течение первого года жизни, имеют более высокий риск развития иммунных расстройств, таких как астма и диабет первого типа. Эпидемиологические исследования указывали также на повышенный риск ожирения среди этих детей, хотя казалось, что шансов не так много.

Микробиолог из Нью-Йоркского университета Мартин Блейзер (Martin Blaser) предположил, что развитие микробиома имеет большое влияние на обмен веществ в ходе всей дальнейшей жизни. Исследования с участием домашнего скота (свиней и кур) показали, что низкие дозы антибиотиков, введённые совсем молодым животным, заставили их расти быстрее и увеличивали количество жировой ткани. Блейзер и его коллеги решили рассмотреть, чем вызваны метаболические изменения, как антибиотики изменяют микробиом животного. Для этого они провели ряд исследований с участием грызунов.

Рис.2 - Влияние пересадки микробов экспериментальных мышей полностью стерильным особям на накопление у последних жировых отложений

Блейзер и его команда дали небольшую дозу пенициллина мышатам в течение первых 4 или 8 недель после рождения (возраст, соответствующий младенчеству у человека), а затем проанализировали их кишечную флору и метаболические характеристики. Ожидания оправдались: пенициллин изменил кишечную флору животных, уменьшив количество предположительно полезных видов микроорганизмов. Однако этот эффект исчез в течение нескольких недель после последней дозы антибиотиков.

Тем не менее 10 недель спустя те животные, которых исследователи посадили на диету с высоким содержанием жиров, начали стремительно набирать вес. Особенно уязвимыми оказались самки: они набирали в два раза больше жира, чем самки из контрольной группы (не подвергшиеся воздействию антибиотика). При этом и те, и другие ели одну и ту же пищу с высоким содержанием жиров. В свою очередь те грызуны, которые получили дозу пенициллина, но питались нормальной едой, не увеличились в размерах. Даже взрослые мыши, которым ввели антибиотики, не начали набирать вес.

Чтобы понять, были ли у мышей нарушены микробиомы или же сам антибиотик вызвал метаболические изменения, команда пересадила микробы экспериментальных мышей полностью стерильным особям. Реципиенты тут же начали набирать вес. Это доказало то, что именно микробиомы отвечали за метаболические изменения.

Микробиолог Мартин Блэйзер установил: мыши, которым давали небольшие дозы антибиотиков, в два раза больше весили и имели больше жировых отложений. Виной было изменение микрофлоры и, как следствие, изменение метаболизма. Причем, животных не спасало даже нормальное питание. Исследование показало, что изменения в общей физиологии организмов могут быть результатом сравнительно небольших сбоев в формировании кишечного микробиома, что, в свою очередь, может иметь серьёзные и долгосрочные последствия для здоровья.

P.S. В настоящее время исследователи проводят новые серии экспериментов, в рамках которых мыши будут получать более высокие дозы антибиотиков в течение коротких промежутков времени, что соответствует курсам лечения, принимаемым людьми в действительности.

Они также планируют изучить влияние очень малых доз антибактериальных препаратов, соответствующих попадающим в организм человека при употреблении в пищу производимых промышленным способом мяса и молочных продуктов, а также проверить воздействие различных антибиотиков, а не только пенициллина.

Еще одним требующим изучения вопросом является возможность передачи изменений микробиома следующим поколениям. Вполне возможно, в данном случае эффект антибиотиков является кумулятивным.

Блейзер уверен, что несмотря на различие между микробиомами людей и мышей (у человека количество и разнообразие бактерий больше), связь между ожирением и употреблением антибиотиков в конечном счёте подтвердится и на людях. В последние годы множество научных работ было сконцентрировано на диете и калориях, но учёным так и не удалось объяснить эпидемию ожирения. Возможно, именно антибиотики могут оказаться отсутствующей частью головоломки.

Назад, к разделу: Пробиотики против ожирения

См. дополнительно:

Пробиотики против детского ожирения

Есть ли связь между ожирением и составом кишечной микрофлоры

В заключение стоит также отметить, что исследования показывают негативную роль антибиотиков и в развитии таких аутоиммунных заболеваний, как воспаления кишечника и сахарный диабет 1 типа. Нарушая здоровый баланс кишечной микрофлоры, антибиотики тем самым выключают установленный механизм взаимодействия бактерий кишечника с определенными генами, отвечающими за предотвращение рисков развития заболеваний аутоиммунного характера.

Подробнее см.: