Важность кишечных микробов в здоровье человека стала очевидной благодаря горе доказательств в последние годы, но степень, в которой они могут влиять на физиологию, все еще удивительна. Новое исследование использовало модель мыши, чтобы показать, что бактерии в кишечнике могут контролировать функцию поджелудочной железы и влиять на выработку гормонов в желудочно-кишечном тракте. Результаты были опубликованы в журнале Diabetes. Некоторые аспекты этой работы были подтверждены в небольшом исследовании на людях и могут привести к новому виду лечения ожирения и некоторых типов диабета.
Поджелудочная железа выделяет различные гормоны, которые могут оказывать значительное влияние на метаболизм, такие как инсулин, а также ферменты, которые участвуют в пищеварении. При диабете функция поджелудочной железы обычно нарушается.
В этом исследовании модель мыши была разделена на две группы, одну из которых кормили нормальной диетой, а другую — диетой с высоким содержанием жиров. По сравнению с мышами на нормальной диете мыши, которых кормили диетой с высоким содержанием жира, стали тучными и инсулинорезистентными, что происходит при диабете 2 типа. Затем некоторым мышам дали два общих антибиотика, чтобы изменить их кишечные микробиомы. Мыши с ожирением, которые также получали антибиотики, стали менее инсулинорезистентными, менее диабетическими и более терпимыми к глюкозе по сравнению с мышами с ожирением, которым не давали антибиотики.
Когда мышей кормили нормальной диетой, которые оставались худыми, им также давали антибиотики, они стали еще более чувствительными к инсулину.
“Эта последовательность в наших результатах как у худых, так и у тучных мышей предполагает, что влияние на метаболизм хозяина не зависит от диеты и/или жировой массы, но напрямую связано с измененным составом микробиоты кишечника”, — сказал Эмра Альтиндис, доцент биологии в Бостонском колледже.
Диета с высоким содержанием жиров также привела к увеличению размера поджелудочной железы у тучных мышей. Однако после лечения антибиотиками поджелудочная железа вернулась к своему нормальному размеру. На уровни пищеварительных ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой, также влияла диета с высоким содержанием жиров, и на эти уровни также влияли антибиотики, возвращаясь к норме в некоторых случаях. Эти эффекты не наблюдались у мышей, отметил Альтиндис.
В желудочно-кишечном тракте тучных мышей кишечные гормоны, которые регулируют метаболизм, также нормализовались при лечении антибиотиками.
Дополнительные исследования были проведены с использованием мышей без микробов, которые не несут собственных кишечных микробов. Ученые пересадили микробы из кишечника мышей, получавших антибиотики, и увидели те же эффекты, показав, что кишечные микробы оказывают эти эффекты.
Наконец, исследователи изучили образцы кала у инсулинорезистентных мужчин с ожирением, которые принимали антибиотик под названием ванкомицин в течение одной недели. “Мы показали, что одной недели лечения ванкомицином было достаточно, чтобы изменить уровень ферментов поджелудочной железы, что очень похоже на наши результаты у мышей”, — сказал Альтиндис.
Ученые продолжают это исследование и хотят узнать больше о механизмах, лежащих в основе этих эффектов.
