МИКРОБИОМ И ПРОЦЕСС СТАРЕНИЯ

Вікторія Валеріївна Родінкова

Професорка Вінницького національного медичного університету, докторка біологічних наук

Научный редактор Виктория Родинкова

Микробиом и процесс старения: где связь?

Существует около 100 триллионов бактерий, которые связывают с человеком. Фактически, на теле и внутри нас, как обнаружили совсем недавние исследования, в десять раз больше бактерий, чем собственных клеток.

Каждый из нас имеет свой микробиом, то есть свой набор бактерий. При этом, количество и состав этих микроорганизмов нестабилен и может изменяться под действием ряда факторов.

Наибольшим изменениям подвергается микробиом детей первых лет жизни. Например, если у детей, родившихся естественным образом и находящихся на грудном вскармливании, преобладают лакто- и бифидобактерии, то у младенцев на искусственном вскармливании наблюдается высокая колонизация кишечника бактериоидами, клостридиями и протеобактериями.

Эти различия впоследствии уменьшаются и, как правило, до трех лет у ребенка формируется практически взрослый микробиом.

Однако, с возрастом состав человеческой микробиоты вновь начинает меняться. Этот второй период существенного изменения состава микроорганизмов связан со старением. Примечательно, что именно детский и пожилой возраст являются теми периодами, когда иммунное здоровье человека находится в слабом и нестабильном состоянии.

Исследования доказывают: микробиом людей после 65 лет значительно отличается от микробиома людей среднего возраста.

Это объясняется изменением режима питания, образа жизни, меньшей подвижностью, ослабленной иммунной системой, пониженной функциональностью кишечника, воздействием лекарств, в том числе – антибиотиков, рецидивирующими инфекциями, и проч.

У большинства пожилых людей снижается разнообразие желудочно-кишечных бактерий, особенно уменьшается количество бактероидов, бифидобактерий и лактобацилл. Тогда как уровни оппортунистических бактерий, противостоящих полезным, таких как, например, энтеробактерии, Clostridium perfringens и C. difficile, наоборот, растут.

Как диета влияет на микробиом

Нобелевский лауреат Илья Мечников в начале 20 века предполагал, что старение можно задержать путем воздействия на кишечную флору при ежедневном употреблении йогурта.

Современные исследования показывают, что диета связана как с микробиотой кишечника, так и с системным воспалением, и это влияет на функциональный статус пожилых людей.

Так, в ходе исследования 2012 года, в котором приняли участие 177 пожилых людей, определено, что место проживания (дом по уходу за пожилыми людьми или жизнь в обычной общине) и диета связаны с формированием определенных особенностей микробиоты кишечника. А они, в свою очередь, коррелировали с системным воспалением и функциональными нарушениями в состоянии здоровья.

Другое исследование сравнивало влияние диеты на микробиоту кишечника у детей (от 1 до 6 лет), которые придерживались западного меню и африканского. В результате, после западной диеты у детей уменьшилось микробное разнообразие и снизилось количество актинобактерий и бактериоидов.

Связь между микробиомом и болезнями

Возрастные нарушения могут быть одним из основных факторов риска возрастной повышенной склонности к различным хроническим заболеваниям, включая сердечно-сосудистые расстройства, инфекции, заболевания кишечника, аутоиммунные заболевания, рак, диабет, ожирение и нейродегенеративные заболевания.

Также ученые заметили, что у людей пожилого возраста снижаются уровни короткоцепочечных жирных кислот группы SCFA, в частности, бутирата, пропионата и ацетата, которые в нашем организме вырабатываются с помощью микробиоты.

Метаболиты SCFA имеют существенное благоприятное влияние на несколько особенностей метаболического и физиологического здоровья хозяина. Они, в частности, увеличивают микробную биомассу, содействуют росту полезной бактериальной популяции, регулируют выработку слизи, поддерживают целостность кишечного барьера и гомеостаз кишечника. Известно, что абсорбированный бутират, наиболее изученный полезный метаболит, продуцируемый микробиотой кишечника, может играть защитную роль против колоректального рака. Он ингибирует гистондеацетилазу, которая в противном случае может стимулировать пролиферацию колоректальных раковых клеток. Пропионат делает важный вклад в глюконеогенез печени, помогает регулировать синтез холестерина, а также может замедлять развитие рака печени. А ацетат также действует как субстрат для липогенеза печени и синтеза холестерина, помогает в регуляции кровотока толстой кишки, а также может иметь профилактическую роль против канцерогенеза печени.

По сравнению с молодыми людьми, у пожилых людей уровень SCFA ниже. Кроме того, в кишечнике людей примерно столетнего возраста наблюдается перестройка бактерий, продуцирующих бутират. Это может способствовать росту популяций патогенных бактерий, способных разлагать муцин, увеличивает тем самым возможность попадания патобиотиков в слизистую кишечника. Это, в свою очередь, может вызвать различные воспалительные заболевания, например, болезнь Крона.

Кроме того, как показывает одно из исследований на мышах, ассоциированный со старением микробиозный дисбактериоз кишечника стимулирует увеличение проницаемости кишечника. Это приводит к утечке микробных продуктов в кровоток, что, в свою очередь, вызывает системное воспаление.

Еще одно исследование сообщает, что дисбактериоз кишечника приводит к переходу живых кишечных бактерий в кровь пожилых людей с сахарным диабетом второго типа. Это, в частности, может быть причиной повышенной склонности к различным заболеваниям у таких пациентов.

Также пожилые люди имеют высокие концентрации реагентов острой фазы и провоспалительных цитокинов в крови. И это нарушение регуляции воспаления сопровождается нарушением иммунной реакции на патогены и вакцины. Такой ответ иммунной системы может быть следствием ее постоянной антигенной стимуляции хроническими вирусными инфекциями, такими как цитомегаловирус (ЦМВ), или может быть вызван уже упомянутым переходом патогенных бактерий из кишечника в кровь.

Стареющий микробиом может не быть следствием старения

Изменения в стареющем микробиоме кишечника могут также влиять на ось кишечника и мозга. Тем самым, микробиом может играть определенную роль при развитии заболеваний центральной нервной системы, таких как рассеянный склероз, аутизм, депрессия, тревога. Такие изменения, связанные со старением микробиома кишечника, не обязательно могут быть вызваны именно процессом старения. Деградация микробиома может происходить из-за общего ухудшения состояния здоровья, сопровождающегося недоеданием и приверженностью к лекарствам, включая нестероидные противовоспалительные препараты, антибиотики и др. Исследователи предполагают, что уменьшение разнообразия микробиома, скорее, связано со слабостью, обусловленной старением, чем с хронологическим возрастом как таковым.

Другие причины нездорового старения и как это предотвратить

Сопутствующее воздействие антибиотиков, модификация диеты и запор, которые, как правило, сопровождают старение, тесно связанные с нарушениями состава и функций микробиома кишечника.

Как уже отмечалось, кроме разнообразия микробиома, на процессы старения и возникновения болезней, связанных с ним, также может влиять снижение уровня короткоцепочечных жирных кислот, связанное с деятельностью бактерий. Их недостаточность вызывает неправильный проход еды через кишечник, снижение аппетита, слабость, потерю веса, снижение когнитивных функций, гипертонию, дефицит витамина D, диабет, артрит, саркопению и т.д.

В то же время, поддержка сбалансированного питания и физической активности оказалась полезной при снижении когнитивных функций, саркопении, потере веса и других заболеваниях, связанных со старением.

Также ученые предполагают, что процесс старения можно контролировать, поддерживая постоянство различных генетических, биохимических и иммунологических процессов.

А одна из работ показала, что перенос кишечных микробов от молодых доноров к реципиентам среднего возраста после лечения антибиотиками является достаточным для значительного продления жизни и задержки старения.

Полезные пробиотики, которые могут улучшить состояние микробиома пожилых людей, можно найти и в еде. Например, в ферментированных продуктах. Или же можно приобрести пробиотики в виде готовых добавок, в частности Лактиале капсулы и Лактиале мульти.

Например, употребление Bacillus subtilis, который входит в состав этих препаратов, увеличивает уровень SIgA (основной вид иммуноглобулинов (антител), которые принимают участие в местном иммунитете) на 65% в стуле и в слюне при простудных инфекциях у пожилых людей.

Bifidobacterium longum, который также входит в состав названных пробиотиков, в течение 4 недель увеличивает количество бифидобактерий и актинобактерий и уменьшает уровень протеобактерий в кишечнике. Также он может влиять на уменьшение уровней провоспалительных цитокинов TNF-α и увеличение продукции короткоцепочечного бутирата.

Кроме того, продукты Лактиале содержат Lactobacillus bulgaricus, употребление которой еще в начале 20 века нобелевский лауреат Илья Мечников считал одной из основ здорового долголетия.

Источники: