Клетчатка помогает бактериям кишечника бороться с диабетом
Ученые утверждают, что им удалось обнаружить прямую связь между деятельностью некоторой группы кишечных бактерий и уровнем сахара в крови людей. Основываясь на предположении, что нужную группу кишечных бактерий можно простимулировать при помощи диеты с высоким содержанием пищевых волокон, исследователям удалось добиться улучшения состояния небольшой группы испытуемых, страдающих от сахарного диабета 2 типа.
Сделанное учеными открытие может помочь не только 100 миллионам взрослых американцев, страдающих от диабета или преддиабетического состояния, но и всем людям, которые просто пытаются следить за своим весом.
Врачи и диетологи давно говорят о том, что клетчатка важна для здоровья человека. Результаты проведенных в прошлом исследований говорят о том, что люди, потребляющие большое количество клетчатки, а также продукты с низким содержанием насыщенных жиров, реже страдают от многих хронических заболеваний: проблем с сердцем, диабета и различных проблем с кишечником, вроде запора и дивертикулита.
Однако было не совсем понятно, чем именно обусловлено положительное влияние клетчатки на организм человека.
Согласно результатам последних исследований, употребление в пищу клетчатки влияет на формирование микрофлоры кишечника, а также на действия живущих в нем бактерий.
Результаты прошлогоднего исследования финских ученых на тему профилактики диабета говорят о том, что люди, потребляющие в пищу большее количество клетчатки, имеют более высокий уровень короткоцепочных жирных кислот в крови, производимых кишечными бактериями и являющихся противовоспалительным химическим веществом. Кроме того, люди, потребляющие в пищу клетчатку, реже страдают от диабета 2 типа.
В новом исследовании ученые демонстрируют как именно потребление клетчатки стимулирует в кишечнике рост бактерий, способных производить специальные химические сигналы, позволяющие контролировать аппетит и уровень сахара в крови.
«В целом, результаты этого исследования еще раз подтверждают тот факт, что микрофлора кишечника очень важна, когда речь заходит о хронических заболеваниях, вроде диабета 2 типа», - говорит Ванесса де Мелло Лааксонен, доктор философии, доцент кафедры нутригеномики в университете Восточной Финляндии, не принимавшая участия в проведении исследования.
Может ли потребление большого количества клетчатки спасти от диабета?
Примерно каждый 11 американец страдает от диабета. Наиболее распространенным является диабета 2 типа, который часто встречается в США и у детей, и у взрослых.
Группа ученых из Китая в течение 12 недель наблюдала за 27 пациентами с диабетом 2 типа, перешедшими на диету с высоким содержанием клетчатки. В течение времени проведения исследования ученые измеряли у каждого пациента уровень сахара в крови и наблюдали за изменениями микрофлоры кишечника.
Результаты данной группы сравнивались с результатами 16 других пациентов с диабетом 2 типа, которые придерживались все время проведения исследования стандартных рекомендаций по питанию и физическим нагрузкам для диабетиков. Обе диеты были примерно одинаковы по калорийности, однако сильно разнились по количеству потребляемой клетчатки.
Диета с высоким содержанием клетчатки подразумевала потребление целых 37 граммов клетчатки в день, в то время как стандартная диета для диабетиков включала в себя лишь 16 граммов клетчатки в день, что, по случайности, совпадает со средним количеством клетчатки, потребляемым взрослым американцем в день.
Обе группы также принимали препарат акарбоза, помогающий контролировать уровень глюкозы в крови. Эффект от акарбозы немного похож на эффект от поедания клетчатки – препарат тормозит переваривание и всасывание углеводов в тонкой кишке. Перед проведением исследования участники исследования прекратили прием всех других лекарств, помогающих контролировать уровень сахара в крови. Для тех пациентов, кто находился на лечении инсулином, доза препарата корректировалась индивидуально на протяжении всего исследования.
К концу эксперимента в обоих группах наблюдалось улучшение. Однако прогресс был заметнее среди участников исследования, в питании которых делался упор на клетчатку. Представители этой группы успешнее контролировали уровень глюкозы в крови и потеряли немного больше веса. 90% участников группы, придерживавшейся диеты с упором на клетчатку, были способны поддерживать гемоглобин А1с в крови на уровне до 7% - отметке, рекомендованной Американской ассоциацией диабета. При этом в группе, придерживавшейся стандартной диеты, столь успешно контролировать уровень гемоглобина А1с в крови могли лишь 50% пациентов.
И вот, почему так получается.
Клетчатка, поступающая в организм вместе с пищей, способствует росту в кишечнике 15 штаммов бактерий, способных производить определенные короткоцепочечные жирные кислоты. Эти кислоты питают клетки и участвуют в сигнальных процессах.
В проведенном исследовании короткоцепочечные жирные кислоты подавали кишечнику сигнал производить больше глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) и пептида YY (PYY).
GLP-1 представляет собой гормон, в нужный момент дающий организму сигнал о необходимости выработать больше инсулина, а пептид PYY способствует снижению аппетита. И GLP-1, и PYY играют решающую роль в вопросах контроля веса и регулирования уровня сахара в крови.
Некоторые препараты, назначаемые при диабете, также действуют, просто увеличивая уровень GLP-1 в крови.
Увеличение количества короткоцепочечных жирных кислот делает стенки кишечника непригодным местом для обитания других видов бактерий, способных блокировать гормон GLP-1, что еще больше усиливает эффект.
«Это одно из преимуществ, одна из причин успешности диет с высоким содержанием клетчатки», - считает исследователь Липинг Жао, доктор философии, профессор прикладной микробиологии в Университете Рутгерса в Нью-Брансуике, Нью-Джерси, и в Шанхае в Цзяо Тонг в Шанхае, Китай.
Чтобы убедиться, что именно появившиеся кишечные бактерии, а не какие-нибудь другие факторы, привели к положительным результатам, ученые подсадили взятые у участников исследования образцы кишечных бактерий мышам, выращенным в лаборатории. Так как мыши растились в лаборатории таким образом, чтобы у них не возникло собственной микрофлоры в кишечнике, исследователи смогли подсадить кишечные бактерии людей в кишечники мышей и пронаблюдать за произошедшими после этого изменениями.
Несмотря на то, что все мыши питались одинаково, у тех грызунов, которым были пересажены бактерии людей, придерживавшихся диеты с высоким содержанием клетчатки, уровень глюкозы в крови натощак был ниже, чем у животных, которым достались бактерии людей, придерживавшихся стандартного питания.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Ешьте больше клетчатки
Авторы исследования утверждают, что обычному человеку будет сложно скопировать диету с высоким содержанием клетчатки, которой придерживались участники исследования. В рационе их питания были специально приготовленные каши из овса, белой фасоли, желтой кукурузы, красной фасоли, ямса, арахиса и семян лотоса, а также каши из зеленой гречки и адлая, известного также как слёзы Иова – двух злаков, с которыми редко приходится сталкиваться западным людям. Кроме того, участники исследования получали клетчатку и в виде порошка – горькой дыни, крахмала кудзу, инулина и устойчивого декстрина.
По словам ученых, важнее всего в этом исследовании следующая мысль: хорошие бактерии в нашем кишечнике нуждаются в гораздо большем количестве клетчатки, чем, в среднем, потребляет современный человек.
Министерство сельского хозяйства США в своих рекомендациях по правильному питанию рекомендует взрослому человеку есть в день от 22 до 34 грамм клетчатки.
Большинство из нас едва ли съедает и половину этой нормы.
Дети и взрослые в США едят так мало клетчатки, что экспертная группа, составлявшая последнюю версию рекомендаций по питанию, выделило пищевые волокна как одно из четырех «питательных веществ, необходимых населению для здоровья».
По мнению ученых, из-за нехватки пищевого волокна в организме, бактерии, помогающие человеку регулировать свой аппетит и контролировать уровень сахара в крови, начинают конкурировать с другими бактериями, появляющимися в кишечнике и фактически подавляющими все важные сигналы от первых.
Ученые, проводившие в Финляндии исследование по вопросам профилактики диабета, считают, что люди смогут съедать достаточное количество клетчатки, если начнут планировать свой дневной рацион немного заранее.
«Мы считаем, что каждый человек способен съедать по 30-40 грамм клетчатки в день. Для этого нужно заменить хлеб с низким содержанием клетчатки, сладкие соки и мясо в своем питании на цельнозерновые продукты, фрукты и овощи», - говорит Лааксонен.
Источниками клетчатки в полезной нордической диете, соблюдаемой финами являются различные цельнозерновые, такие как рожь, ячмень и овес, а также ягоды, фасоль и горох.
Результаты исследования также демонстрируют еще одну важную мысль: в вашем кишечнике уже есть бактерии, и состав и количество этих бактерий меняются в зависимости от вашего питания.
Результаты большинства исследований говорят о том, что пробиотические добавки, рекламы которых обещают появление в нашем кишечнике миллиардов полезных бактерий, на самом деле, малоэффективны. Все потому, что бактерии, которые живут в нашем кишечнике, появляются там, в зависимости от того, чем мы питаемся.
Лучший способ изменить микрофлору своего кишечника – изменить свое питание.
«Появление большого количества разнообразных пищевых волокон в кишечнике похоже на удобрение пруда. Вы нарушаете существовавшую там систему. После этого некоторые участники системы используют нововведения, чтобы расти и размножаться. Количество других же может, наоборот, уменьшиться», - говорит доктор Жао.
«Именно это и происходит в экосистеме кишечника человека», - добавляет он.
По его словам, бактерии в кишечнике живут за счет двух источников пищи: той пищи, которую кишечник неспособен переварить, чем и является клетчатка, и продуктов пищеварения, производимых в кишечнике человека.
Нехватка клетчатки, по словам доктора Жао, может привести к тому, что огромной микрофлоре нашего кишечника, состоящая примерно из 100 триллионов клеток, начнет не хватать пищи, что приведет к проблемам со здоровьем.
Тех, кто все же решит увеличить количество клетчатки в своем рационе, доктор Жао предостерегает: для перестройки микрофлоры кишечника требуется некоторое время – примерно месяц. Процесс перестройки может сопровождаться некоторыми неприятными побочными эффектами, такими как вздутие живота и повышенное газообразование.
