Команда начала изучать пищу как связующее звено между микробиомом и здоровьем человека. В апреле они сообщили, что уникальная смесь продуктов, таких как арахис, бананы и многое другое, которая поддерживает рост соответствующих возрасту микробов, помогла восстановить здоровье недоедающих малышей и была более эффективной для улучшения их здоровья, чем стандартные добавки, используемые для лечения недоедания. Их пищевая смесь работала не только на то, чтобы кормить детей, но и на то, чтобы кормить их микробами.
Изменения в микробиоме кишечника коррелируют с аллергией у младенцев, болезнью Альцгеймера, раком и рядом других заболеваний, что делает наши бактерии привлекательной мишенью для лечения различных заболеваний. Исследователи последовательно обнаружили, что у людей есть “основной” микробиом, деятельность которого остается неизменной в течение длительных периодов времени, но состав этого основного сообщества отличается в зависимости от образа жизни, привычек или здоровья человека.
В 2014 году исследователи взяли образцы кишечных бактерий у детей в возрасте до 2 лет с недостаточным питанием и без него и обнаружили постоянные различия в пропорциях и видах присутствующих бактерий (2). Микробные сообщества у детей с недостаточным питанием оказались более похожими на сообщества хорошо питающихся детей младшего возраста. Даже после того, как детей в первой группе кормили стандартными добавками, их микробиомы не смогли восстановиться после недоедания.
Исследователи пересадили образцы микробов от недокормленных младенцев и их здоровых сверстников мышам, не имеющим микробов, чтобы проверить, могут ли эти различия объяснить различия в состоянии здоровья детей. Мыши реагировали так же, как и дети: несмотря на то, что они ели одну и ту же пищу, мыши с недостаточно развитыми микробиомами не набирали вес и не развивались так же, как мыши с соответствующими возрасту микробами. Пересадка бактерий от здоровых животных к недоедающим улучшила их микробиом и помогла животным процветать.
В последние годы усилия по восстановлению микробиома кишечника были сосредоточены на двух подходах: пробиотических добавках, которые направлены на доставку полезных кишечных бактерий, и фекальных микробных трансплантациях (FMT), которые направлены на замену микробиома, связанного с заболеванием, “здоровым”. Ни один из них не предлагает четкого пути для лечения недоедания. Пробиотические таблетки могут оказаться не только дорогостоящими в производстве и распространении в больших масштабах, но и менее эффективными. По-прежнему существует мало доказательств долгосрочной пользы от добавления того, что считается полезными бактериями.
Зонненбург и его коллеги протестировали два изменения в питании, которые, как считается, приносят пользу кишечным бактериям: диеты на растительной основе с высоким содержанием клетчатки и диеты с высоким содержанием ферментированных продуктов, таких как чайный гриб и кефир. У тех, кто потреблял растительную пищу с высоким содержанием клетчатки, богатую фруктами, овощами и бобовыми, наблюдалось увеличение некоторых ферментов, переваривающих углеводы, вырабатываемых кишечными микробами, но никаких изменений в соотношении различных видов. Ферментированные продукты, однако, были “своего рода пищевым эквивалентом пробиотиков», — говорит Зонненбург. У тех, кто ел больше этих продуктов, наблюдалось увеличение микробного разнообразия кишечника и снижение иммунных маркеров воспаления, возможно, потому, что эти продукты богаты так называемыми “пребиотическими” химическими веществами, которые питают полезные кишечные бактерии.
Гордон и его команда разработали пищевые добавки, используя различные пропорции бананов, арахиса, нута и других распространенных продуктов, которые в лабораторных тестах на мышах, по-видимому, поддерживали “здоровый” микробиом. У мышей, несущих микробиомы недоедающих детей, один специфический коктейль помог преобразовать эти микробиомы так, чтобы они напоминали те, которые встречаются у здоровых детей. Когда исследователи кормили недоедающих малышей в Дакке этой конкретной добавкой два раза в день в течение трех месяцев, их здоровье улучшилось: дети набрали рост и вес по образцу здоровых сверстников — эффект, которого не наблюдалось при стандартных методах лечения, используемых для лечения недоедания. Анализы крови также показали, что по сравнению с современными лекарственными средствами у детей, получавших добавку, ориентированную на микробиом, был более высокий уровень циркулирующих белков, связанных с ростом костей и развитием мозга.
В будущих исследованиях группа планирует проверить, как долго сохраняются преимущества и механизмы, связывающие метаболизм хозяина и бактерий. Они подчеркивают, что в работе не делается попытки определить единый “нормальный” микробиом. Вместо этого их цель состоит в том, чтобы определить сообщество, которое в наибольшей степени способствует здоровью человека в контексте его индивидуальных обстоятельств.