Західна дієта перешкоджає відновленню мікробіому після прийому антибіотиків

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature науковцями Чиказького університету, розкриває небезпечний вплив західної дієти на відновлення кишкового мікробіому після лікування антибіотиками.

Дослідницька група під керівництвом доктора Юджина Чанга, професора медицини Чиказького університету, провела експерименти на мишах, які показали разючу різницю у відновленні мікробіому залежно від типу харчування. Миші, які споживали звичайний корм із високим вмістом рослинної клітковини та низьким вмістом жирів, швидко відновлювали свої мікробні спільноти після антибіотикотерапії через чітко впорядковану послідовність екологічних етапів.

Натомість у мишей, які дотримувалися західної дієти з високим вмістом жирів і низьким вмістом клітковини, спостерігалися серйозні порушення мікробіому, які зберігалися щонайменше дев'ять тижнів. Така тривала дисфункція зробила їх вразливими до інфікування сальмонелою — кишковим патогеном, який зазвичай не може спричинити інфекцію у мишей зі здоровою мікрофлорою.

Меган Кеннеді, провідна авторка дослідження та студентка програми підготовки науковців-медиків Чиказького університету, зазначає: «Ми були по-справжньому вражені тим, наскільки драматично відрізняється процес відновлення у мишей на західній дієті порівняно зі здоровішим харчуванням».

Використовуючи складне метаболічне моделювання, науковці з'ясували, чому харчове середовище настільки суттєво впливає на відновлення. Їхній аналіз показав, що дієти, багаті на клітковину, сприяють формуванню корисних взаємозв'язків між різними видами бактерій. По суті, створюється екосистема, де мікроорганізми підтримують ріст одне одного через метаболічні побічні продукти.

Західна дієта, навпаки, сприяє домінуванню одного бактеріального штаму, який монополізує доступні поживні речовини, не підтримуючи різноманітність спільноти. Такий екологічний дисбаланс перешкоджає розвитку здорової, складної мікробної спільноти, здатної протистояти патогенам.

Доктор Чанг порівнює вплив антибіотиків на кишкові бактерії з лісовою пожежею: «Мікробіом ссавців подібний до лісу, і коли ви його пошкоджуєте, має відбутися послідовність подій у певному порядку, щоб відновити його до попереднього здорового стану. Коли ви дотримуєтеся західної дієти, цього не відбувається, оскільки вона не забезпечує правильні поживні речовини для відповідних мікробів у потрібний час для відновлення».

Особливо несподіваним виявилося те, що трансплантація фекальної мікробіоти (ТФМ) — процедура, яка передбачає введення здорових бактерій від донора — виявилася неефективною для відновлення мікробних спільнот у мишей на західній дієті. Лише дієтичне втручання успішно відновило здоров'я мікробіому.

«Схоже, не має значення, які мікроби ви вводите в спільноту через ТФМ, навіть якщо вони ідеально підібрані для трансплантації. Якщо миші перебувають на неправильній дієті, мікроби не приживаються, спільнота не урізноманітнюється і не відновлюється», — пояснює Кеннеді.

Ці відкриття представляють парадигмальний зсув у нашому розумінні відновлення мікробіому. Хоча ТФМ набула популярності як метод лікування стійких кишкових інфекцій, це дослідження свідчить, що дієтичне втручання може бути фундаментальнішим підходом для відновлення мікробіому.

Дослідження має значні наслідки для здоров'я людини, особливо враховуючи високе споживання західної дієти та часте використання антибіотиків серед населення. Пацієнти, які проходять лікування раку або трансплантацію органів і часто отримують кілька курсів антибіотиків, можуть особливо виграти від дієтичних втручань, які відновлюють здорові кишкові спільноти.

Дослідження також підкреслює потенціал їжі як ліків. «Я став переконаним, що їжа може бути лікувальною», — каже Чанг. «Фактично, я вважаю, що їжа може бути рецептурною, оскільки ми можемо визначити, які харчові компоненти впливають на які популяції та функції кишкового мікробіому».

Для людей, які готуються до антибіотикотерапії, дослідження пропонує збільшити споживання багатих на клітковину продуктів, таких як фрукти, овочі та цільні злаки, що може допомогти їхньому кишковому мікробіому швидше відновитися після лікування.

Наразі науковці досліджують методи досягнення подібних переваг без радикальних змін у харчуванні, потенційно через цільові добавки, які підтримують відновлення мікробіому навіть при субоптимальній дієті.

Дослідження було підтримано Національними інститутами здоров'я, Гастроентерологічним дослідницьким фондом Чикаго, Фондом Саймонса, Міністерством енергетики США та співробітниками Китайського університету Гонконгу.