Tyrėjai atrado įtikinamų įrodymų, jog egzistuoja dar vienas svarbus, kūno svoriui įtakos turintis veiksnys, kuris iki šiol buvo visiškai ignoruojama – žarnyne gyvenančios bakterijos, rašo time.com.
Žarnyno mikrobiotą sudaro dešimtys trilijonų mikrobų, kurie gyvena ir dauginasi žmogaus žarnyne, ir dauguma kurių sugeba išgyventi be deguonies. Šie mikrobai atlieka daugybę gyvybiškai svarbių funkcijų, pavyzdžiui, reguliuoja kalorijas, kurias kūnas gauna iš maisto ir kaupia riebalų pavidalu. Kitaip tariant, jos padeda reguliuoti svorį.
Naujame tyrime, kuris buvo publikuotas lapkričio 12 d. žurnale „Science Translational Medicine“, teigiama, kad nuo žarnyno bakterijų tipo ir kiekio priklauso mūsų svoris. Be to, tyrėjai priėjo išvados, jog šias mikrobų populiacijas galima reguliuoti, kad keistųsi kūno formos.
Naujasis tyrimas remiasi anksčiau atliktų tyrimų su pelėmis išvadomis apie tai, kad stambesnių pelių žarnyne, greičiausiai, yra kitokių bakterijų, nei liesesnių pelių žarnyne.
Tyrimo metu buvo išsiaiškinta, jog nutukusių pelių žarnyne yra daug daugiau bakterijų, lotyniškai vadinamų Firmicutes, ir mažiau bakterijų, kurių lotyniškas pavadinimas Bacteroidetes (abiejų tipų bakterijos gyvena ir žmogaus organizme). Vidutinio sudėjimo pelių organizme ši proporcija atvirkštinė.
Jeffrey Gordonas iš Vašingtono universiteto, kuris atliko ankstesnį tyrimą, atliko dar vieną eksperimentą su pelėmis ir parašė naują straipsnį. Šį kartą jis ir tyrėjų komanda pamėgino pelių žarnynuose apgyvendinti žmonių bakterijas, po to maitinti peles žmonėms įprastu maistu ir stebėti, kaip keičiasi žarnyno flora ir pelių svoris.
Pirmiausiai tyrėjai atliko bandymus su pelėmis, specialiai išaugintomis be bakterijų – jų žarnynuose nebuvo jokių savų bakterijų. Mokslininkai įšvirkštė pelėms šviežių ir šaldytų žmogaus išmatų, kuriose gyvenusios bakterijos iš karto prigijo graužikų žarnyne. Mokslininkus tai apstulbino.
„Mes nustebome, kad pelių organizmai taip lengvai priėmė visą žmonių mikroorganizmų įvairovę“, - sako J. Gordonas, daugiau nei penkerius metus tyrinėjantis žarnyno bakterijas. Kadangi pelės buvo genetiškai užprogramuotos gimti be žarnyno mikrobų, ir jų organizmuose nebuvo imuninės sistemos, mokslininkai neabejojo, jog pelių organizmuose apsigyveno žmonių išmatose buvusios bakterijos. Mokslininkai labai apsidžiaugė, jog pelių organizme pavyko tiksliai atkurti žmogaus žarnyno aplinką.
Pagrindinis naujojo eksperimento privalumas buvo tai, kad mokslininkai sugebėjo nustatyti DNR seką ir išanalizuoti visus bakterijose esančius genus. Tai reiškia, kad jie galėjo ne tik nustatyti, kiek kokio tipo bakterijų buvo pelių organizme, tačiau ir tai, kokius genus šios bakterijos aktyviai naudojo skirtingomis sąlygomis.
Anksčiau, kol dar nebuvo išrasta genų tyrimo technologija, mokslininkai galėjo tirti tik tuos gyvūnų ar žmonių žarnyno mikrobus, kuriuos galima buvo išauginti ne žarnyne (todėl nebuvo įmanoma ištirti visų be deguonies gyvenančių bakterijų), o ne visą žarnyno mikrobiotiką.
„Mes negalime išauginti visų mikrobų, kurie egzistuoja šiose sudėtingose bendruomenėse. Mes tiesiog nemokame jų išauginti, todėl prarandame įvairovės spektrą“, - sakė J. Gordonas.
Ši įvairovė ir jos poveikis tapo aiškus, kai tyrėjai atliko graužikų mitybos ekperimentus. Viena pelių grupė buvo maitinama tipišku vakarietišku maistu, kuriame gausu riebalų ir cukraus, šios pelės priaugdavo daugiau svorio ir jų žarnyne išaugdavo daugiau Firmicutes, o ne Bacteroidetes tipo bakterijų. O pelių, kurios buvo maitinamos neriebiu augaliniu maistu, organizmuose bakterijų proporcija buvo atvirkštinė ir gyvūnai išliko liekni.
Neaišku, ar žarnyno bakterijų balansas yra antsvorio priežastis, ar rezultatas, tačiau šis tyrimas parodė, kad ištyrus žarnyną galima diagnozuoti polinkį nutukimui. Pavyzdžiui, jei jūsų žarnyne daugiau Firmicutes tipo bakterijų, reiškia, jūsų kūnas linkęs įsisavinti kalorijas tokiu būdu, kad kaupiama daugiau riebalų. Tai patvirtina anksčiau J. Gordono atlikto tyrimo su identiškai dvyniais išvadas, kuriose teigiama, jog nutukusių dvynių žarnyne buvo daugiau Firmicutes tipo bakterijų nei lieknesnių dvynių.
J. Gordonas taip pat pastebėjo, jog pakeitus graužikų mitybą, jų žarnyne iš karto pasikeisdavo bakterijų populiacija. Pelę, kuri buvo maitinta liesu augaliniu maistu, ėmus šerti riebiu vakarietišku maistu, jos organizme mažiau nei per dieną išplisdavo Firmicutes tipo bakterijų populiacija. Tai parodo, jog tokie veiksniai kaip mikrobai, kurie, kaip ilgą laiką manė mokslininkai, neturėtų daryto poveiko genams, iš tiesų daro stebėtinai didelį poveikį, pakeisdami būdą, kaip kūno genai kontroliuoja maisto virškinimą ir skaidymą į energiją.
Tai atrodo visai logiška, jei prisiminsime, jog daugybė žmogaus kūno ląstelių ir genų priklauso mikroorganizmų klasei.
„Daugybė žmogaus fiziologijai būdingų požymių kyla iš žarnyne gyvenančių mikroorganizmų kolonijų, - sako jis. – Mūsų genetika iš tiesų yra įvairių veiksnių mišinys, kuris šiek tiek skiriasi nuo genetinio determinizmo, kai tikima, jog palikuonims perduodami vien genai. Iš tiesų palikuonys taip pat paveldi ir mikrobų genus.“
Galiausiai, sako J. Gordonas, atlikus dar papildomų tyrimų, galbūt pavyktų atrasti būdą, kaip nustatyti mikrobų tipą žarnyne, kad žmonės galėtų suprasti, kaip jų kūnai įsisavins kalorijas.
Tolesnės perspektyvos įkvepia dar daugiau optimizmo. J. Gordono teigimu, toliau vykdant šios srities tyrimus, jų rezultatus galima būtų pritaikyti žemės ūkyje – galima būtų auginti daugiau produktų, kuriuose maistinės medžiagos ir energija specialiai subalansuota įvairiems gyvenimo tarpsniams.
„Ši didžiulė mikrobų, gyvenančių ant mūsų ir mumyse, visata yra nepažįstama žemė, tačiau kasdien atrandami vis nauji jos plotai, - sako jis. Mes atrandame vis daugiau būdų, padedančių išsiaiškinti ne tik tai, kokie mikrobai gyvena mūsų organizme, bet ir tai, kokį poveikį ši simbiozė su mikroorganizmais daro mūsų sveikatai, mūsų biologiniam ir genetiniam klimatui. Tai suteikia daug optimizmo, tačiau nereikia pamiršti, jog reikia atlikti dar daugiau tyrimų šioje srityje.“
