Кофе, овощи и физическая нагрузка коррелируют с определенными особенностями микробиоты кишечника, в то время как длительное нахождение в сидячем положении и избыток рафинированных углеводов связаны с иными бактериальными профилями. Такой вывод сделали специалисты, которые проанализировали сведения почти 6,8 тыс. человек и сопоставили состав кишечных бактерий с повседневными привычками и состоянием здоровья. О том, какие закономерности выявили ученые и почему они пока не доказывают прямого влияния образа жизни на развитие заболеваний, — в материале «Известий».

Как ученые изучали связь микробиома и образа жизни

Работа опубликована в журнале Nature Medicine. Авторы обработали данные 6803 участников японского проекта в возрасте от 16 до 95 лет. Они проанализировали состав кишечной микробиоты и сравнили его с 28 факторами образа жизни, среди которых — особенности питания, уровень активности, курение и продолжительность сидения.

Помимо этого, исследователи оценили взаимосвязи между характеристиками микробиома, общим состоянием здоровья и 15 хроническими заболеваниями. В перечень вошли воспалительные заболевания кишечника, синдром раздраженного кишечника, диабет второго типа, сердечно-сосудистые и респираторные нарушения. У части испытуемых дополнительно измеряли концентрацию короткоцепочечных жирных кислот в кишечнике и маркеры воспаления в крови.

Цель заключалась не только в поиске бактерий, характерных для людей с теми или иными привычками. Исследователи также хотели понять, могут ли особенности микробиома статистически объяснять часть взаимосвязей между образом жизни и состоянием здоровья. Для этого применялся анализ посреднических механизмов: он дает возможность оценить роль отдельных микроорганизмов в обнаруженных связях, однако сам по себе не подтверждает причинность.

Кофе, овощи и движение: какие бактерии связали с образом жизни

Продукты растительного происхождения, кофе, ферментированная пища и физическая активность чаще ассоциировались с микробными профилями, которые авторы отнесли к более благоприятным для здоровья. В частности, овощи, фрукты и грибы были связаны с микроорганизмами, участвующими в расщеплении растительных волокон и других сложных углеводов — пектина, гемицеллюлозы и целлюлозы.

Среди бактерий, характерных для таких профилей, специалисты выделили несколько видов, способных вырабатывать бутират — короткоцепочечную жирную кислоту, образующуюся в результате работы кишечной микробиоты. В эту группу вошли Faecalibacterium prausnitzii, Anaerostipes hadrus и Fusicatenibacter saccharivorans. Такие микробные особенности чаще наблюдались у людей с лучшими показателями здоровья.

Отдельно авторы рассмотрели кофе. Его потребление коррелировало с профилями микробиома, в которых также были бактерии, производящие бутират. Потенциальным посредником между употреблением кофе и сниженной вероятностью воспалительных заболеваний кишечника оказалась Lawsonibacter asaccharolyticus. Однако эта закономерность указывает на статистическую связь, а не на доказанный защитный эффект напитка.

Физическая активность также соотносилась с наличием бактерий, вырабатывающих бутират. Кроме того, исследователи обнаружили, что микробные особенности, отнесенные к благоприятной группе, в целом были связаны с более высокой концентрацией короткоцепочечных жирных кислот и меньшими показателями некоторых маркеров воспаления. Это дает основания полагать, что микробиом может быть одним из звеньев, соединяющих повседневные привычки с состоянием организма.

Сидячий образ жизни и рафинированные углеводы

Другую картину исследователи наблюдали при оценке длительного сидения и потребления рафинированных углеводов. Эти факторы преимущественно соотносились с микробными профилями, которые авторы связали с хроническими заболеваниями. Так, долгое пребывание в сидячем положении коррелировало с присутствием видов Escherichia coli и Ruminococcus gnavus.

Потребление рафинированных углеводов — включая рис, хлеб, лапшу и сладкие газированные напитки — было связано с иными особенностями микробиоты. Среди микроорганизмов, характерных для этих привычек, ученые обнаружили бактерии рода Streptococcus, а также Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli и Morganella morganii. Некоторые из зафиксированных микробных функций были связаны с переработкой крахмала и сахаров, выработкой лактата и образованием биопленок.

Также авторы выявили, что среди микроорганизмов, связанных с неблагоприятными показателями здоровья, чаще встречались бактерии, обычно обитающие в ротовой полости, и микроорганизмы, способные при определенных условиях участвовать в развитии заболеваний. В группе микробных особенностей, связанных с более благоприятными показателями, таких бактерий не обнаружено.

В работе учитывались и другие привычки, в том числе употребление алкоголя, однако основные закономерности были выявлены именно для растительной пищи, кофе, физической активности, длительного сидения и рафинированных углеводов.

Можно ли оценить здоровье по составу кишечных бактерий

На основании полученных данных ученые создали систему MADE — модель, которая опирается на сведения о составе кишечной микробиоты, чтобы различать людей с определенными заболеваниями и без них. Исследователи протестировали ее на данных японской группы, а затем проверили на 13 независимых выборках из разных стран. Подобные закономерности подтвердились в 11 из них, однако точность модели зависела от конкретного заболевания. Например, в случае синдрома раздраженного кишечника способность модели различать группы оказалась ограниченной.

Когда к микробиомным данным добавляли возраст, пол, индекс массы тела и информацию об образе жизни, прогнозирование для части изученных состояний улучшалось. Тем не менее авторы пока не считают эту систему готовым диагностическим инструментом: ее клиническая применимость и практическая ценность микробиомного тестирования требуют дополнительной проверки.

У исследования есть и другие ограничения. Участники самостоятельно сообщали данные о питании и ряде привычек, поэтому полностью исключить неточности и воздействие неучтенных факторов нельзя. Кроме того, основная выборка состояла из жителей Японии, и результаты еще предстоит проверить на более широких группах населения.

Наконец, обнаруженные связи не доказывают, что конкретные продукты или физическая активность напрямую меняют состав микробиома и таким образом предотвращают болезни. Исследователи проверяли возможные посреднические механизмы, в том числе обратную направленность связей, но это не позволяет установить причинно-следственную зависимость. Для этого потребуются экспериментальные работы и клинические исследования, в которых ученые смогут проследить, как направленное изменение привычек воздействует на микробиоту и здоровье людей.