Микрофлора кишечника и КЛЕТЧАТКА: Новый способ предотвратить дислипидемию

Как пребиотики и симбиотики влияют на гликемию, концентрацию инсулина и липидный профиль у людей с лишним весом и ожирением.

Однажды Гиппократ сказал: «Все болезни начинаются в кишечнике», а со времени открытия микробиома нашего кишечника исследования придали некоторую правдоподобность этому смелому заявлению. Наш кишечник, особенно толстый, является домом для более 400 видов бактерий, численность которых превосходит количество клеток нашего организма.

Могут ли люди потреблять полезные бактерии или способствовать их росту путём приёма добавок пребиотиков?

Вопреки негативному подтексту слова «бактерия», наши бактериальные друзья работают совместно с пищеварительной системой:

• синтезируют нутриенты и улучшают абсорбцию минеральных веществ,
• производят антибактериальные субстанции против патогенных бактерий,
• подавляют бактериальные инфекции и улучшают иммунную функцию
• ... и удаляют канцерогены.

Это приводит нас к важному вопросу: если здоровый микробиом может компенсировать болезнь, могут ли люди потреблять полезные бактерии или способствовать их росту путём приёма добавок пребиотиков?

Кто изучал и что изучалось?

В мета-анализе предпринята попытка ответить на поставленный выше вопрос. В частности, исследователи хотели обнаружить влияние пребиотиков и/или симбиотиков на уровень триглицеридов, общего холестерина, ЛПНП, ЛПВП, а также глюкозы и инсулина натощак у людей с лишним весом и ожирением.

Учёные начали с поиска по трём базам данных (PubMed, Science Direct, Web of Knowledge) рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) с использованием в качестве вмешательства у людей с лишним весом и ожирением (ИМТ >25 кг/м2) в возрасте 18 – 65 лет пребиотиков или симбиотиков.

Поиск ограничивался статьями на английском и испанском языках, и, что более важно, поиск по вмешательствам ограничивался пребиотиками, фрукто-олигосахаридами (ФОС), галакто-олигосахаридами (ГОС), инулином, лактулозой, олигофруктозой и синбиотиками. Терминологические критерии поиска могли ограничить возможность обобщения результатов исследования в связи с тем, что «пребиотики» включают любые ферментированные пищевые волокна, способствующие росту полезных бактерий в кишечнике, включая бета-глюканы, гемицеллюлозу, пектины, камеди, псиллиум и устойчивые крахмалы ...

Ни один из них не указан в плане поиска, вероятно, из-за того, что входит в категорию пребиотиков. Таким образом, любые результаты ограничиваются волокнами фруктана и глюкана инулиновой группы. Как видно на рисунке 1, существует ряд общих про- и пребиотических продуктов, ни один из которых не включён в анализ исследований. Продукты, подобные кимчхи, могут содержать множество пробиотических штаммов, не совпадающих с ферментированными молочными продуктами (например, йогуртом) и, таким образом, способны оказывать различное влияние на здоровье.

Мы в ВКОНТАКТЕ! Подписывайтесь!

Рис 1. Пре- и пробиотики, изучаемые и не изучаемые.

В итоге поиска выделено 13 РКИ, в анализ включено девять испытаний пребиотиков и четыре симбиотиков. Из 13 исследований пять проведены в Европе, пять - в Северной Америке и три - на Ближнем Востоке. Размеры выборки находились в диапазоне 10 – 66 человек, продолжительность экспериментов 4 – 28 недель. Все исследуемые пребиотики ограничены фруктанами и глюканами инулиновой группы, в дозах 5,5 – 21 грамм в день. Во всех четырёх испытаниях симбиотиков использовалось сочетание ФОС и бифидобактерий и/или лактобактерий и/или видов стрептокока, с максимальной суточной дозой ФОС 2,5 г.

Исследователи также оценивали качество исследований. Они оценивали предвзятость исследования, особенности, среди которых прозрачность представленной отчётности, правильность слепого контроля, а также учёт отсева и отбора участников. Качество большинства испытаний оценили, как высокое или среднее. При мета-анализе так делают не всегда, что вызывает больше доверия к результатам.

В мета-анализ включены 13 РКИ, девять о пребиотиках и четыре о симбиотиках. Пребиотики – фруктаны и глюканы инулиновой группы в дозах 5,5 – 21 грамм в день и ни одного исследования об устойчивых крахмалах, бета-глюканах или других видах пребиотиков.

Что обнаружили?

В общем, 513 людей (73,9% женщины) включены в мета-анализ со средним возрастом около 45 лет. ИМТ составил 27 – 39 кг/м2, в среднем ~31. Результаты потребления добавок пребиотиков и симбиотиков анализировали отдельно, а испытания разделили на две группы: с диабетом и без диабета, в связи с возможными различиями в составе кишечной микрофлоры при диабете, а также в связи с разной исходной концентрацией инсулина и глюкозы в группах.

Разделение на группы при относительно низком количестве исследований и общей популяции для мета-анализа дополнительно уменьшает размер выборки, проанализированной в результате (особенно в группе диабета, где было только 2 – 3 исследования), а это значит, что результаты групп не столь надёжны, как анализ в целом. Тем не менее, стратификация, вероятно, была необходима для предотвращения объединения разнородных популяций в группе.

При испытаниях пребиотиков и симбиотиков результаты отдельных РКИ различались, в нескольких сообщалось о незначимом улучшении показателей здоровья по сравнению с группой плацебо. Если группы с диабетом и без диабета для мета-анализа пребиотиков объединяли вместе, то от потребления пребиотиков наблюдалось существенное  снижение общего холестерина (7,9 мг/дл) и ЛПНП (8,7 мг/дл).

Тем не менее, при разделении людей на группы с диабетом или без диабета результаты становятся несущественными в обеих группах. Согласно визуальной оценке форест-графика, испытания групп с диабетом (среди которых только в 2 оценивали общий холестерин и ЛПНП) «притягивают» испытания группы без диабета (n=6), делая их значимыми при объединении. Несмотря на несущественный результат в каждой из групп, в группе диабета зафиксировали гораздо большее снижение холестерина.

Форест-диаграмма графически представляет относительную статистическую силу и значимость исследований, включённых в мета-анализ. Как вы видите, у форест-графика две стороны, разделённые вертикальной линией «нет эффекта», и каждое исследование представлено точкой. Размер каждого квадрата пропорционален весу исследования, а горизонтальная линия воспроизводит доверительный интервал. Если эта линия соприкасается с линией «нет эффекта», тогда результаты исследования не достигли статистической значимости. Ромб в самом низу – итоговый результат мета-анализа.

Сходным образом, существенное снижение триглицеридов 36,5 мг/дл и увеличение ЛПВП на 6,8 мг/дл только в группе диабета, которое становится несущественным при объединении результатов с группой без диабета. Несущественные различия представлены в отношении глюкозы натощак и инсулина. Исследователи подчёркивают, что у испытуемых в испытаниях групп с диабетом самые низкие исходные значения ЛПВН (<40 мг/дл). Повышенные триглицериды и холестерин обычно сопутствуют диабету типа 2, что может объяснить пользу для этой популяции, но не для людей без диабета (то есть, больше возможности улучшения).

Результаты потребления добавок симбиотиков сходны, большинство из них несущественны. Исключение – значительное снижение (27,2 мг/дл) триглицеридов и инсулина натощак (8,8 мг/дл) при потреблении добавок симбиотиков. Тем не менее, следует отметить, что результаты по триглицеридам основаны на трёх исследованиях, в двух из которых участвовали люди с диабетом типа 2 и в одном - люди без диабета с неалкогольной жировой болезнью печени (НБЖП). Результаты по инсулину натощак основываются только на двух исследованиях, выполненных с участием людей без диабета, но с НБЖП.

Для оценки предвзятости публикации исследователи использовали график-воронку. Этот вид смещения данных происходит, когда в журнале публикуется отдельное исследование, и результаты не воспроизводятся в других экспериментах, выполненных по этой теме. Например, исследования, в которых не показаны статистически значимые результаты, с меньшей вероятностью примут к публикации в журнале, чем те, в которых результаты значимы. График-воронка для оценки симбиотиков в мета-анализе невозможен из-за малого числа исследований (n=4), но оценка пребиотиков графиком-воронкой свидетельствует о возможной предвзятости публикации в отношении общего холестерина, триглицеридов и уровня инсулина натощак. По предположению авторов, это смещение вызвано различиями характеристик между исследованиями, особенно наличием пациентов с диабетом.

Участки рассеивания в графике-воронке предназначены для проверки предвзятости публикаций в мета-анализе, отражая размер эффекта по сравнению с размером исследования. Предполагается, что наибольшие исследования сгруппируются вокруг среднего результата, в то время как меньшие исследования будут нанесены вокруг них равномерно, из-за их большей неопределённости, создавая форму «воронки». Асимметрия говорит о предвзятости публикаций или системных различиях между меньшими и большими исследованиями, которые могут поставить под сомнения результаты мета-анализа.

Тем не менее, и график-воронка не исключает ошибку, и некоторые исследователи критиковали его точность. Например, утверждают, что для графика-воронки необходимо не менее 10 исследований (меньшее количество с большой вероятностью вызывает случайный шум), а на место точек может оказывать влияние вид результата, выбор измерения и вес на вертикальной оси. Кроме того, точки воронки позволяют технически оценить, отличаются ли исследование невысокой точности (маленькие) от исследований с большой точностью (крупные), и любая асимметрия на самом деле может возникать из-за различий в протоколах исследования, а не предвзятости публикации.

Только в трёх исследованиях пребиотиков и двух симбиотиков сообщали о неблагоприятных явлениях, в связи с газообразованием от потребления добавок пищевых волокон. В одном из трёх исследований побочные эффекты исчезли спустя несколько дней. Наиболее распространённые симптомы: вздутие живота, метеоризм, боли в животе, запор и диарея. Разумеется, внезапное добавление 10, 16 и 21 граммов ферментируемых волокон ежедневно вызовет некоторый дискомфорт.

Участвовали немногим более 500 испытуемых. Пре- и симбиотики улучшили несколько показателей сердечно-сосудистого и метаболического здоровья. Только в пяти исследованиях сообщалось о негативных явлениях, связанных преимущественно с расстройствами желудочно-кишечного тракта.

Что на самом деле говорит нам исследование?

Исследователи пришли к выводу, что их результаты поддерживают «прием добавок пребиотиков и симбиотиков в качестве дополнительной терапии при заболеваниях, сопутствующих ожирению, таких как дислипидемия и резистентность к инсулину».

Но, как упоминалось выше, поисковые запросы не охватывали многие пребиотические волокна, а симбиотики ограничивались тремя основными штаммами бактерий. Таким образом, исследователи, возможно, поторопились с обобщением результатов. Более того, улучшение показателей триглицеридов и общего холестерина от пребиотиков могло быть следствием предвзятости публикации, которое добавляет скептицизма в отношении результатов. Мы не знаем, применимо ли это к исследованиям симбиотиков, так как график-воронку построить невозможно.

Несколько важных переменных в анализируемых РКИ скрыто, что потенциально затрудняет применение объединённых данных при различных популяциях пациентов. В мета-анализе не сообщается, какого питания придерживались люди, а значит, их исходное потребление волокон, нет никаких данных об уровне физической активности. Из большинства исследований в анализе не исключались люди, принимающие лекарства, которые могли оказать влияния на микрофлору кишечника (антибиотики), а в шести исследованиях рекомендовали испытуемым поддерживать привычный образ жизни без интенсивной физической активности.

Результаты оказались более заметными и в некоторых случаях более существенными у больных диабетом, предполагая положительное влияние от волокон на дислипидемию в этой популяции. Тем не менее, это вновь может объясняться предвзятостью публикации и низким количеством исследований (n=3 для триглицеридов, общего холестерина и ЛПВП). Вероятно, правильнее сделать вывод, что высокие ежедневные дозы приёма добавок фруктановых волокон инулиновой группы могут дополнять другие, более эффективные методы лечения дислипидемии у тучных людей с диабетом 2 типа.

Общая картина

Исследование представляет доказательства положительного влияния потребления добавок фруктановых волокон инулиновой группы и определённых пробиотических штаммов на показатели липидов и сахара крови, и подтверждает больший эффект при диабете. Вероятно, потребление добавок пре- и симбиотиков окажет некоторое положительное влияние. В более широком смысле, исследование поддерживает мнение, что адекватное потребление волокон полезно и питает ваши бактерии в кишечнике. Но вновь необходимо подчеркнуть, что виды волокон в исследовании были крайне ограничены (только фруктановые), и другие волокна могут оказывать другое влияние – лучше или хуже.

Кроме того, в исследовании потреблялись волокна в виде добавок. Питание с высоким содержанием волокон может оказывать другое влияние в связи с тем, что фрукты и овощи содержат большое количество разных биоактивных и полезных соединений, например, фитонутриенты. Множество соединений в различных распространённых продуктах связаны с положительным влиянием на сердечно-сосудистую систему, например, клубника и овёс, а польза для здоровья от диеты, богатой фруктами и овощами, выходит за рамки простой нормализации липидов.

Диабет типа 2 и НБЖП связаны с повышением концентрации липополисахаридов (ЛПС), соединений, продуцируемых «плохими» бактериями в кишечнике, которые вызывают значительный воспалительный ответ. Это, в свою очередь, может усугубить резистентность к инсулину и дислипидемию. По мнению авторов, потребление добавок симбиотиков может уменьшить количество «плохих» бактерий в кишечнике, у людей с диабетом типа 2 и, соответственно, снизить концентрацию ЛПС, несколько уменьшив нагрузку на метаболизм и воспаление. Тем не менее, потеря массы тела - также подтверждённый метод уменьшения воспаления, а потеря веса также приводит к изменениям состава микробиома, что уменьшает концентрацию ЛПС и воспаление. Серьёзные изменения в питании, с акцентом на увеличение потребления цельных продуктов, содержащих природные пребиотические волокна, а не только добавок пребиотиков, более вероятно поддержат усилия по снижению веса. 

И наконец, необходимы дополнительные исследования для определения состава «здорового» микробиома. Как упоминалось выше, наш кишечник является домом для более 400 видов бактерий, численность которых превосходит количество клеток нашего тела. Почему потребление добавок, содержащих некоторые из этих видов бактерий, полезно? По имеющимся у нас данным, существует связь между определёнными видами бактерий и состоянием здоровья, но нет убедительных причинно-следственных доказательств. Таким образом, разумно сосредоточиться на привычках питания, способствующих естественному росту полезных микробов, например, потреблении большого количества разнообразных волокон.

В мета-анализ включено ограниченное количество пребиотиков. Исследованиями оценивалось потребление отдельной добавки, а не богатые волокнами продукты или питание, которые могут использоваться для питания полезных бактерий кишечника и ассоциироваться со многими положительными свойствами, не только в качестве пребиотиков.

Подписывайтесь! Мы в Одноклассниках!

Часто задаваемые вопросы

Отличается ли состав микроорганизмов у больных и здоровых людей?

Несколько широкомасштабных исследований, например, проект Метагеном желудочно-кишечного тракта человека (MetaHIT) и Проект микробиом человека (НМР), пытались охарактеризовать микрофлору человека и установить связи с определёнными показателями здоровья. Несмотря на сложность точного установления причин, исследования показали различия состава бактерий при диабете типа 2 и без диабета, а также между тучными и стройными близнецами. Эта область исследований развивается, поэтому люди, желающие узнать свой микробиом и его уникальность, могут предоставить образцы фекалий для анализа организациям наподобие НМР. Необходимо подчеркнуть, что анализ исключительно для удовлетворения интереса, а не для диагностики, так как вся информация, что у нас есть – корреляции, а не причинно-следственные связи. Кроме того, возможны различия результатов в разных лабораториях.

Что влияет на состав микрофлоры?

Вполне логично предположить, что наше бактериальное сообщество будет влиять на многие аспекты жизни: мы приют для них. В одном исследовании охарактеризовали и сравнили микрофлору  младенцев, детей, подростков, взрослых, родителей и потомства, а также моно- и дизиготных близнецов, живущих в столичном районе США, в Амазонском районе Венесуэлы и сельской Малави. Обнаружены явные различия в зависимости от возраста и места проживания, с разными профилями в упомянутых выше популяциях и у младенцев. Трудно, если вообще возможно объяснить причины различий, но они могут быть вызваны окружающей средой, образом жизни и факторами питания. В другом обзоре подчёркивается взаимосвязь между нашим климатом, загрязнениями воздуха и микробами, а также изменения экологии связываются с потерей биоразнообразия микробов, уменьшении микрофлоры человека, нарушением иммунной регуляции и небольшим хроническим воспалением.

Какое влияние на здоровье сердечно-сосудистой системы и метаболизм оказывают другие виды волокон?

Разные волокна по-разному влияют на микробиом и на факторы риска заболеваний, а питание в целом оказывает значительное влияние на микрофлору. Существует множество разнообразных пищевых волокон и функций у каждого из них, приведём лишь несколько примеров.

В недавнем мета-анализе рандомизированных контролируемых исследований 12 бета-глюканов овса выявлено, что питание, содержащее 3 грамма бета-глюканов в виде отрубей, хлопьев и/или продуктов из цельного овса, снижает общий холестерин и ЛПНП на 11,6 и 9,6 мг/дл соответственно, не влияя на уровень ЛПВП или триглицеридов, с существенно более выраженным эффектом на людей с диабетом типа 2, чем на людей без диабета.

Пектин – другой вид волокон, подающий надежды и обычно содержащийся в кожице фруктов (например, апельсинов и яблок). В одном рандомизированном контролируемом исследовании мужчин и женщин в возрасте 57 – 60 лет, обнаружили, что потребление 15 г яблочного или цитрусового пектина в день в течение 4 недель существенно снижает общий холестерин и ЛПНП (6 – 10%) по сравнению с плацебо. Важное открытие: снижающий холестерин эффект зависит от молекулярной массы пектинов. Молекулярная масса показывает, насколько тяжела молекула вещества. От этой характеристики зависит связывающая способность пектинов. Также пектины обуславливают желеобразное состояние варенья.

И в завершение. В трёхнедельном рандомизированном исследовании, оценивающем влияние от потребления 30 г в день устойчивого крахмала (RS2 & RS3) на липиды сыворотки, у шестидесяти здоровых испытуемых не обнаружили эффекта от вмешательства, по сравнению с глюкозой в контроле.  В другом рандомизированном исследовании с двойным слепым контролем, продолжительностью 26 недель обнаружили, что замещение 30% потребляемого мучного (хлеба, лапши, продуктов с добавлением муки и т. д.) на RS4 существенно снизило общий холестерин и не-ЛПВП на 4 и 6 мг/дл, соответственно, а эффект у людей с метаболическим синдромом был в два раза более выраженный. Устойчивый крахмал не доступен для переваривания нашими ферментами. RS1 – крахмал, связанный с другими волокнами, как это бывает в цельных зерновых; RS2 – крахмал, упакованный так плотно, что организму не хватает времени для его расщепления. Примерами являются сырой картофель и зелёные бананы. RS3 – крахмал RS2 после приготовления и охлаждения (ретроградированный), а RS4 – синтетический крахмал, который модифицирован химически для противостояния перевариванию.

Как ещё используются добавки симбиотиков?

Микробиом – обширная область для исследований и вполне вероятно, что есть работы, изучающие влияние микрофлоры кишечника на многие показатели здоровья. Одним из наиболее новых объектов для изучения является влияние микробиома на физическую работоспособность. Несмотря на то, что исследование выполнено на мышах, в работе по этой проблеме обнаружили существенное увеличение времени до изнеможения при плавании, если неинфицированных прежде мышей колонизировали Bacteroides fragilis.

Что касается людей, пероральный приём  Lactobacillus fermentum существенно уменьшал тяжесть и продолжительность респираторных заболеваний у спортсменов на выносливость, в то время как потребление добавок  L. rhamnosus IMC 501 и L. paracasei IMC 502 показало сильный антиокислительный эффект у велосипедистов- любителей в период интенсивных тренировок. Некоторые бактериальные штаммы способны даже снижать количество инфекций.

Подписывайтесь на наш канал VIBER!

Что нужно знать?

Согласно исследованию, людям с ожирением и диабетом типа 2 полезно потреблять добавки фруктановых волокон инулиновой группы, возможно, в сочетании с бифидобактериями и/или лактобактериями и/или стрептококами, при лечении дислипидемии. Это исследование согласуется с другими данными и экспериментами, в которых обнаружено положительное влияние от других волокон и даже большее благотворное действие богатого волокнами рациона. По-видимому, есть больше фруктов и овощей разумнее, чем поглощать волокна в виде таблеток.опубликовано econet

Перевод – Сергей Струков

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание - мы вместе изменяем мир! © econet