ВЛИЯЕТ ЛИ СМЕНА СЕЗОНОВ НА МИКРОФЛОРУ?

Научный редактор Виктория Родинкова
На микрофлору кишечника влияет не только то, что мы едим и пьем, но и многие другие факторы. Например, насколько мы физически активны, имеем ли вредные привычки, как хорошо спим, принимаем ли антибиотики, как часто болеем. Значение имеет даже то, каким образом мы родились и чем нас кормили в начале жизни.
Кроме того, как свидетельствуют недавние исследования, на многообразие кишечной популяции также может влиять и смена времен года. Впрочем, так бывает не всегда.
Что такое микробиом и микрофлора
Микробиом – это совокупность микроорганизмов, сосуществующих с нами. Это, в первую очередь, бактерии, а также грибки, вирусы и простейшие, населяющие наш кишечник, кожу и другие части тела. Он насчитывает около трех миллионов генов, большинство из которых принадлежит бактериям. Только кишечная микробиота насчитывает около 100 трлн. микробных клеток, содержащихся в желудочно-кишечном тракте человека.
Каждую секунду эти микроорганизмы делают свою работу, чтобы обеспечивать человеческий организм всем необходимым.
Ученые считают, что микробиота содержит гораздо более важные метаболические гены, чем те, что имеются в геноме, то есть в ДНК самого человека.
Например, кишечные микробные сообщества регулируют обменные процессы, способствует не только усвоению питательных веществ, тяжело перевариваемых углеводов и витаминов, но и переработке различных лекарств, пестицидов, радионуклидов и тому подобное.
Кроме того, микробиота обеспечивает барьер, защищающий хозяина от инфекций путем производства антимикробных соединений и конкурентного исключения патогенов.
Самые распространенные кишечные бактерии
Большинство кишечных бактерий принадлежат грамотрицательным бактериоидам и к грамположительным фирмикутесам, а также – к бактериям других типов, таким как актинобактерии, фузобактерии и веррукомикробии.
В свою очередь, например, к фирмикутесам принадлежат энтерококки, лактобактерии, стрептококки и многие другие. Среди известных представителей актинобактерий – бифидобактерии. Названия большинства других бактерий менее известны.
Важнее другое: если баланс этих микроорганизмов нарушается и теряет свое разнообразие, это может стать причиной не только проблем с желудочно-кишечным трактом, но и вызвать такие внекишечные патологические состояния как атеросклероз, метаболический синдром, сахарный диабет и даже рак.
При чем здесь времена года
Исторически наши предки очень зависели от смены времен года. Это отражалось не только в потреблении сезонной пищи, но и в образе жизни: люди раньше ложились спать зимой и позднее летом, много работали и проводили время на свежем воздухе.
Времена изменились. Сегодня нам уже не обязательно ждать лета, чтобы поесть свежих овощей и фруктов, или ложиться спать вместе с заходом солнца. Мы стали больше времени проводить в помещениях и меньше на улице.
В результате, как показывают исследования, микробиом людей, которые придерживаются западных образа жизни и диеты, в целом, зависит от того, какое время года за окном. В отличие от микробиома тех, кто живет более исторически традиционным способом.
В 2013-2014 годах группа ученых исследовала микробиомы одной из последних народности в Африке, часть которой все еще придерживается традиционного образа жизни, живя с охоты и собирательства.
Речь о народности хадза, населяющей территорию на западе Танзании. Эти люди живут небольшими группами и способ их жизни в течение года можно разделить на два условных периода. Во время так называемого "влажного сезона", который продолжается с ноября по апрель, они едят преимущественно ягоды и мед, тогда как во время сухого сезона (с мая по октябрь) – живут, в основном, с охоты, употребляя много мяса.
При этом в обоих сезонах в их меню остается потребление клубней, богатых клетчаткой, и побегов баобаба.
В 2017 году ученые опубликовали результаты своего исследования. Проанализировав образцы кала, они обнаружили, что микрофлора представителей народности хадза меняется в зависимости от сезона. При этом наиболее разнообразная микрофлора – во время засушливого периода, когда хадза потребляют клетчатку, а также больше мяса и мало сладостей в виде меда и ягод. В частности, в это время особенно многочисленными становятся бактероиды рода Prevotella.
Примечательно, что 70,2% бактероидов исчезает в конце сухого и в начале влажного сезона, но со временем 78% из них появляются снова при смене сезонов.
Так же большинство (62%) бактерий отдела Firmicutes исчезают между поздним влажным и ранним сухим периодами. Опять же, 76% из них снова появляются позже.
Такой цикличности в изменении микробиома, практически, не наблюдалось у исследованных жителей США. Более того, по сравнению с жителями западных стран, микробиом хадза оказался примерно на 30% более разнообразным.
Также, как показало исследование, микробиом кишечника аборигенов так же разнообразен, как и флора некоторых людей племени Яномами в Венесуэле. Люди этой народности ранее описывались как владельцы самых разнообразных микробиомов в мире.
Кроме народности хадза, доказательства сезонных колебаний микрофлоры кишечника также были найдены среди отдельных популяций Японии и Монголии.
Еще одно исследование проводилось среди гуттеритов – религиозной ветви анабаптистов. Они живут в колониях-коммунальных фермах в северных штатах США и в западных провинциях Канады. Важной характеристикой данного исследования является совместный быт гуттеритов, в том числе примерно одинаковым является их рацион. Летом они едят много сезонных овощей и фруктов, которые консервируют и замораживают для потребления зимой.
В результате исследований ученые подметили, что в летний период в гуттеритов возрастает количество бактероидов, а уровень актинобактерий уменьшается.
А что с микробиомом украинцев?
Ответ на этот вопрос можно узнать благодаря работе отечественных ученых, опубликованной 21 апреля 2020 года.
Само исследование проводилось с 19 мая 2017 по 13 мая 2019 года, и в его ходе были изучены образцы 769 субъектов.
Исследование показало, что, во-первых, кишечная флора украинцев меняется в зависимости от времени года. Во-вторых, в летних образцах наблюдается рост актинобактерий и уменьшение бактероидов. Последних было больше зимой и весной.
Такие результаты отличаются от результатов других упомянутых исследований, в том числе среди тех же гуттеритов. Но, по мнению ученых, такие различия могут объясняться такими факторами как, например, климатические условия, стиль жизни и тому подобное.
В общем, ученые объясняют сезонные сдвиги в составе кишечной микробиоты тем, что украинское население в значительной степени есть сельскохозяйственным и имеет небольшие доходы. Тогда как большинство западных сообществ имеют круглогодичную доступность свежих фруктов и овощей с мирового рынка и могут потреблять большинство продукции однородно в течение всего календарного года.
Однако украинские ученые также отмечают, что такая однородность, которая наблюдается в западных странах, может быть связана с потерей разнообразия микробиома, необходимого для поддержания нормального обмена веществ и иммунной функции.
Не пищей единой
Но сезонные изменения микробиома человека, по мнению ученых, могут быть обусловлены не только рационом, но и другими факторами. К таким, в частности, относят климатические условия и длину светового дня.
Так, ученые считают, что люди, которые живут далеко на север или юг от экватора, могут иметь проблемы с кишечником из-за значительного колебания уровня витамина D в течение года.
Исследования подтверждают, что однообразие микрофлоры кишечника у некоторых пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника коррелирует с уровнем витамина D в сыворотке крови. При этом в летне-осенний период в микробиоме наблюдается уменьшение количества бактериальных родов и видов, ассоциированных с воспалением, таких как Eggerthella lenta, Fusobacterium spp., Bacteroides spp., Collinsella aerofaciens, Helicobacter spp., Rhodococcus spp., Faecalibacterium prausnitzii.
Как помочь своим микробам?
Современный образ жизни, длительное пребывание в освещенных и кондиционированных помещениях и стандартная диета целый год может сбить организм с толку.
Поэтому, вот несколько советов, которые могут помочь поддержать разнообразие кишечных микроорганизмов.
- Учитывайте длину светового дня. В идеале, с заходом солнца активность человека должна снижаться. Кишечные микробы помогают производить или запускать выработку гормонов, связанных со сном. Эта связь работает и в другую сторону. Всего лишь две бессонные ночи могут сократить количество определенных полезных штаммов вдвое.
- Питание должно быть сезонным. Несезонные овощи и фрукты имеют меньше питательных веществ и больше пестицидов и химикатов, которые ускоряют их внесезонное созревание.
- Проводите больше времени на свежем воздухе. Это подвергает организм воздействию различных видов бактерий и снижает уровень стресса, что также положительно влияет на кишечное разнообразие.
- Поддерживайте свои полезные бактерии клетчаткой или готовыми пребиотиками, которые ее заменяют. Наши предки потребляли от 50 до 100 граммов клетчатки в день. Сегодня большинство населения в среднем употребляет только около 10-15 граммов.
Источники:
- https://www.nature.com/articles/s41598-020-62811-4
- https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12866-020-01786-8
- https: //science.sciencemag.org/content/357/6353/802
- https://www.hyperbiotics.com/blogs/recent-articles/how-your-gut-bacteria-change-with-the-seasons
- https://www.newscientist.com/article/2145275-eat-a-seasonal-diet-and-your-gut-microbes-may-change-in-sync/amp/
- https: //www.ncbi. nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3949691/
- https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0090731