Питание и микробиом

Микробиом кишечника имеет решающее значение для управления весом и здоровья желудочно-кишечного тракта. Поступление питательных веществ, влияющих как на микробиоту кишечника, так и на вес, обладает терапевтическим потенциалом для нарушения регуляции обмена веществ.

Недавние доклинические исследования на мышах показали, что употребление белка может снизить ожирение после хронической жировой болезни печени. Например, IF-P является успешной стратегией снижения веса и улучшения состава тела; однако влияние этого подхода на микробиом кишечника остается неясным.

Об исследовании

Текущее исследование проводилось в Саратога-Спрингс, Нью-Йорк. В него были включены люди, которые были либо неактивны, либо малоактивны, имели избыточный вес или ожирение, вес оставался стабильным, и в возрасте от 30 до 65 лет. Участники исследования были рандомизированы по IF-P или CR, в состав которых вошли 21 и 20 человек соответственно, в течение восьми недель.

Потребление и расход калорий у всех участников исследования были одинаковыми. Лица, принимавшие антибиотики, противогрибковые препараты или пробиотики в течение предыдущих двух месяцев, были исключены из исследования.

Были оценены фекальные, микробиологические и метаболомные характеристики плазмы у лиц с избыточным весом или ожирением, которые придерживались диеты IF-P или CR. Также были задокументированы любые изменения в потреблении пищи, массе тела, кардиометаболических показателях, показателях голода и кишечной флоре в обеих группах. Участники исследования заполнили шкалу оценки желудочно-кишечных симптомов (GSRS) в начале исследования, а также на четвертой и восьмой неделях.

Образцы кала были получены для экстракции дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и количественного анализа полимеразной цепной реакции (qPCR) для определения общей бактериальной биомассы и состава микробиома кала. Участники исследования также предоставили образцы крови для оценки состава тела, биохимического анализа и метаболомного анализа сыворотки, который проводился с помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (LC-MS) и газовой хроматографии-MS для анализа короткоцепочечных жирных кислот (SCFA).

Было определено влияние IF-P на колонизацию кишечных бактерий, параметры стула и снижение калорийности. С этой целью секвенирование 16S-рибосомальной рибонуклеиновой кислоты (рРНК) и моделирование линейно-смешанных эффектов были использованы для выявления закономерностей ковариации и совместного возникновения микробиоты и циркулирующих метаболитов. Многофакторный анализ также позволил исследователям выявить закономерности ковариации и совместного возникновения между микробиомом и циркулирующими метаболитами.

Белковая диета предполагает четырехразовое питание, содержащее 25-50 г белка каждый день, тогда как IF-P предполагает потребление 35% углеводов, 30% жиров и 35% белка в течение пяти-шести дней в неделю. Режим CR включает 41% углеводов, 38% жиров и 21% белка, что соответствует диетическим рекомендациям США.

Участники исследования получали добавки и перекусы в течение дней IF, в то время как дни протеиновой стимуляции включали четырех-пятиразовое питание, что основано на Национальной образовательной программе Американской ассоциации сердца по холестерину Therapeutics Lifestyle Changes диетические рекомендации.

Результаты исследования

Было обнаружено, что IF-P влияет на желудочно-кишечные симптомы, разнообразие кишечных микробов и циркулирующие метаболиты в большей степени, чем CR. Более того, IF-P приводит к увеличению количества Marvinbryantia, Christensenellaceae и Rikenellaceae и повышению уровня цитокинов и метаболитов аминокислот, которые способствуют окислению жирных кислот.

IF-IP значительно усиливает цитокины, участвующие в липолизе, воспалении, потере веса и иммунологическом ответе, такие как интерлейкин-4 (IL-4), IL-6, IL-8 и IL-13. И наоборот, ограничение калорийности повышает уровни метаболитов, участвующих в метаболическом пути, связанном с продолжительностью жизни.

Кишечная микробиота и метаболомные переменные влияли на поддержание снижения веса и состав тела. Более того, стимуляция IF-P оказала более глубокое влияние на динамику кишечной микробиоты, чем ограничение калорийности.

IF-P также снижает общее количество жиров, углеводов, соли, сахара и потребление калорий на 40%, одновременно увеличивая потребление белка в большей степени, чем CR. Участники исследования, которые следовали IF-IP, потеряли больше массы тела, общего объема брюшного и висцерального жира и имели более высокий процент обезжиренной массы. Участники исследования в группе IF-P также продемонстрировали значительное снижение содержания висцерального жира на 33%.

Выводы

IF-P был связан со значительным улучшением симптомов желудочно-кишечного тракта при одновременном повышении уровня Christensenella, кишечной бактерии, ассоциированной с фенотипом худобы, и циркулирующих цитокинов, которые регулируют общую массу тела и уменьшение жировых отложений. Результаты исследования подчеркивают важность индивидуального диетического лечения для оптимального контроля веса и улучшения метаболических показателей.

Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять процессы, ответственные за эти наблюдения, и терапевтические последствия разработки индивидуальных методов контроля ожирения. Эти результаты также могут послужить основой для будущих точных рекомендаций по питанию, ориентированных на микробиом кишечника, с большим объемом образцов и большей продолжительностью.