Кишкові мікроби й ваше здоров’я: нове дослідження показало, як багато вони дають тілу щодня Щоразу, коли ми їмо, трильйони мікроорганізмів у нашому кишківнику починають працювати, перетравлюючи ті частини їжі, які наш організм не здатен розщепити самостійно. У процесі ці бактерії утворюють коротколанцюгові жирні кислоти — молекули, які не просто проникають у кров, а й активно впливають на апетит, імунітет та навіть настрій людини. Нове дослідження, проведене командою під керівництвом Маркуса Арнолдині з Швейцарської вищої технічної школи Цюриха (ETH Zurich), вперше точно підрахувало, скільки таких корисних речовин щодня засвоює організм. Результати дослідження відкривають нову главу у розумінні взаємодії між мікробіомом та людиною. Науковці ETH Zurich разом із колегами зі Стенфорда вирішили проаналізувати «вуглецевий трафік» у кишківнику. Вони порівняли харчові звички, об’єм бактеріальної маси, що виводиться з організму, та обсяг нових бактерій, які щодня відтворюються. Додавши лабораторні вимірювання, команда розрахувала, скільки ферментативних продуктів мають утворювати мікроорганізми, аби підтримувати баланс. У підсумку виявилося, що доросла людина на типовій західній дієті засвоює близько 40 грамів цих кислот щодня — значно більше, ніж передбачали попередні оцінки. Це відкриття показує, що процес ферментації в кишківнику — не незначний «фоновий шум», а постійний потік біологічно активних сполук, який суттєво впливає на фізіологічний стан. Ключовим чинником виявилася кількість клітковини у раціоні. При аналізі харчування народу хадза в Танзанії — традиційних мисливців-збирачів, чий раціон багатий на резистентний крохмаль, — рівень виробництва кислот подвоївся. У таких умовах коротколанцюгові жирні кислоти можуть забезпечувати до 10% щоденних енергетичних потреб. Для порівняння, сучасна західна дієта дозволяє отримати лише 2–5% енергії з цього процесу. Але енергія — лише частина історії. Ці жирні кислоти виконують роль сигнальних молекул: вони впливають на рецептори імунних клітин, жирової тканини, печінки та навіть нервової системи. Наприклад, масляна кислота сприяє відновленню слизової оболонки кишківника, а пропіонат регулює вироблення глюкози в печінці. Дослідження на тваринах підтверджують ці ефекти, а спостереження у людей пов’язують високий рівень ацетату з покращеною чутливістю до інсуліну. Результати дослідження створюють фундамент для точнішого формування дієтичних рекомендацій, особливо щодо вживання клітковини. Тепер, знаючи точні дози утворених кислот, лікарі зможуть зіставляти їх з біомаркерами пацієнтів і налаштовувати раціон з урахуванням індивідуальних особливостей. Також з’являється можливість тестувати синтетичні аналоги кислот як ліки або добавки. Крім метаболізму, мікробні кислоти мають імуномодулювальні властивості. Вони сприяють утворенню регуляторних Т-клітин, які зменшують запальні процеси в кишківнику. Це особливо важливо для терапії таких станів, як хвороба Крона або виразковий коліт. Вчені вже тестують високоволокнисті дієти та капсульовану масляну кислоту як допоміжне лікування. Інтерес до мікробних кислот також проявляють нейробіологи, оскільки пропіонат здатен перетинати гематоенцефалічний бар’єр і впливати на рівень дофаміну — нейромедіатора, відповідального за мотивацію та емоційний стан. Перші клінічні випробування свідчать про покращення емоційної стабільності у людей після введення клітковини в раціон. Однак, як показує дослідження, одного лише вживання пробіотиків недостатньо. Зміна мікрофлори дає менше ефекту, ніж надання їй правильного «пального» — складних вуглеводів, які вона здатна ферментувати. Саме дієта, а не склад бактерій, визначає обсяг корисних кислот. Цікаво, що масляна кислота також проявляє антипроліферативні властивості на клітини епітелію товстої кишки, що відкриває нові горизонти в профілактиці раку. Завдяки кількісним моделям тепер можна перевірити, чи досягнення певного порогу — наприклад, 20 грамів ферментованої клітковини на день — забезпечує захисний ефект. Для лікування діабету важлива точність: нестача пропіонату погіршує контроль глюкози, а надмір ацетату може сприяти накопиченню жиру. Завдяки новим даним стає можливим точне дозування клітковини для підтримки оптимального метаболічного балансу. У майбутньому дослідники планують поєднати свій підхід до вуглецевого балансу з аналізом у реальному часі, використовуючи мічені ізотопами волокна, аби відстежити, як конкретна їжа — наприклад, вівсянка на сніданок чи салат на вечерю — впливає на хімію кишківника. Робота також закладає підґрунтя для тестування пацієнтів із колоректальним раком, ожирінням та запальними захворюваннями кишечника, щоб з’ясувати, як хвороби змінюють щоденний «врожай» мікробних метаболітів. Індустрія вже реагує: компанії почали розробляти дизайнерські волокна, які мають вивільняти масляну кислоту саме в потрібному відділі кишківника. Тепер, маючи точні дані, регулятори можуть вимагати підтвердження ефективності таких продуктів. Можливо, в майбутньому офіційні рекомендації щодо вживання клітковини будуть ґрунтуватися не лише на грамах, а й на очікуваному рівні коротколанцюгових жирних кислот. Це дозволить остаточно перетворити мікробіом із «чорної скриньки» у вимірюваного та прогнозованого союзника людського здоров’я. Результати дослідження опубліковано в журналі Cell.