Кетогенные диеты изменяют микробиом кишечника у людей, мышей
Кетогенные диеты с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров, которые в последние годы привлекли общественный интерес к их предполагаемым преимуществам в снижении воспаления и содействии снижению веса и здоровья сердца, оказывают драматическое влияние на микробы, обитающие в кишечнике человека, которые в совокупности называют микробиом, согласно новому исследованию, проведенному в Сан-Франциско в Калифорнии, в небольшой группе добровольцев. Дополнительные исследования на мышах показали, что так называемые «кетоновые тела», молекулярный побочный продукт, который дает кетогенной диете свое название, оказывают непосредственное влияние на микробиом кишечника таким образом, что в конечном итоге могут подавлять воспаление, предлагая доказательства потенциальных преимуществ кетоновых тел в качестве терапии для аутоиммунные нарушения, влияющие на кишечник.
В кетогенных диетах потребление углеводов резко сокращается, чтобы заставить организм изменить свой метаболизм на использование молекул жира, а не углеводов, в качестве основного источника энергии — производство кетоновых тел в качестве побочного продукта — сдвиг, который утверждают сторонники, имеет многочисленные преимущества для здоровья ,
«Я заинтересовался этим вопросом, потому что наше предыдущее исследование показало, что диеты с высоким содержанием жиров вызывают сдвиги в микробиоме кишечника, которые вызывают метаболические и другие заболевания у мышей, однако в качестве способа были предложены кетогенные диеты, которые даже выше по содержанию жира». чтобы предупредить или даже вылечить заболевание », — сказал Питер Тернбо, доктор философии, доцент UCSF по микробиологии и иммунологии, член Центра микробиомной медицины UCSF Benioff и исследователь Chanh Zuckerberg Biohub. «Мы решили исследовать эту удивительную дихотомию».
В своем новом исследовании, опубликованном 20 мая 2020 года, в Cell , Turnbaugh и его коллеги вступили в партнерство с некоммерческой Инициативой Nutrition Science, чтобы набрать 17 взрослых мужчин с избыточным весом или страдающих ожирением, чтобы провести два месяца в качестве стационарных больных в отделении обмена веществ, где их диеты и уровни физической нагрузки были тщательно контролируется и контролируется.
В течение первых четырех недель исследования участникам давали либо «стандартную» диету, состоящую из 50 процентов углеводов, 15 процентов белка и 35 процентов жира, либо кетогенную диету, включающую 5 процентов углеводов, 15 процентов белка и 80 процентов жира. Через четыре недели две группы поменяли диету, чтобы позволить исследователям изучить, как смещение между двумя диетами изменило микробиомы участников.
Анализ микробной ДНК, обнаруженный в образцах стула участников, показал, что переключение между стандартными и кетогенными диетами резко изменило пропорции общих кишечных микробных типов Actinobacteria, Bacteroidetes и Firmicutes в кишках участников, включая значительные изменения в 19 различных бактериальных родах. Исследователи сосредоточились на конкретном бактериальном роде — общих пробиотических бифидобактериях — которые показали наибольшее снижение кетогенной диеты.
Чтобы лучше понять, как микробные сдвиги в кетогенной диете могут влиять на здоровье, исследователи подвергли мышиную кишку различным компонентам микробиомов людей, придерживающихся кетогенной диеты, и показали, что эти измененные микробные популяции специфически уменьшают количество иммунных клеток Th17 — тип Т-клетки важны для борьбы с инфекционными заболеваниями, но также известно, что они способствуют воспалению при аутоиммунных заболеваниях.
Последующие диетические эксперименты на мышах, в которых исследователи постепенно переключали диеты животных между кетогенными диетами с низким содержанием жиров, с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов , подтвердили, что рационы с высоким содержанием жиров и кетогенных веществ оказывают противоположное влияние на микробиом кишечника. Эти данные свидетельствуют о том, что микробиом реагирует по-разному, так как уровень жира в рационе животных увеличивается до уровней, которые способствуют выработке кетонового тела в отсутствие углеводов.
Исследователи заметили, что по мере того, как рационы животных смещались от стандартной диеты в сторону более строгого ограничения углеводов, их микробы также начали смещаться, что коррелировало с постепенным ростом кетоновых тел.
«Это было немного удивительно для меня», сказал Тернбо. «Как человек, который является новичком в области кето, я предполагал, что производство кетоновых тел будет эффектом« все или ничего », когда вы достигнете достаточно низкого уровня потребления углеводов. Но это говорит о том, что вы можете получить некоторые из эффектов кетоз довольно быстро. »
Исследователи проверили, могут ли одни кетоновые тела управлять изменениями, которые они видели в микробной экосистеме кишечника, путем непосредственного кормления кетоновых тел мышам. Они обнаружили, что даже у мышей, которые ели нормальное количество углеводов, одного присутствия добавленных кетонов было достаточно, чтобы вызвать многие специфические микробные изменения, наблюдаемые в кетогенной диете.
«Это действительно захватывающее открытие, потому что оно говорит о том, что влияние кетогенных диет на микробиом связано не только с самой диетой, но и с тем, как диета влияет на обмен веществ в организме, что затем оказывает влияние на микробиом в нисходящем направлении», — сказал Тернбо. «Для многих людей поддержание строгой низкоуглеводной или кетогенной диеты является чрезвычайно сложной задачей, но если будущие исследования обнаружат, что микробные сдвиги, вызываемые самими кетоновыми телами , приносят пользу для здоровья , это может привести к гораздо более приемлемому терапевтическому подходу».
