Кофе, овощи и физическая активность связаны с определенными особенностями кишечной микробиоты, тогда как длительное сидение и избыток рафинированных углеводов — с другими бактериальными профилями. К такому выводу пришли исследователи, изучившие данные почти 6,8 тыс. человек и сопоставившие состав кишечных бактерий с повседневными привычками и состоянием здоровья. О том, какие закономерности обнаружили 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

Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine. Ученые проанализировали данные 6803 участников японского проекта в возрасте от 16 до 95 лет. Они изучили состав кишечной микробиоты и сопоставили его с 28 факторами образа жизни, среди которых были пищевые привычки, физическая активность, курение и время, проведенное в сидячем положении.

Кроме того, исследователи оценили связи между особенностями микробиома, общим состоянием здоровья и 15 хроническими заболеваниями. В их число вошли воспалительные заболевания кишечника, синдром раздраженного кишечника, диабет второго типа, сердечно-сосудистые и респираторные нарушения. Для части участников ученые также измерили содержание короткоцепочечных жирных кислот в кишечнике и показатели воспаления в крови.

Задача состояла не только в том, чтобы найти бактерии, встречающиеся у людей с определенными привычками. Авторы попытались выяснить, могут ли особенности микробиома статистически объяснять часть связей между образом жизни и состоянием здоровья. Для этого они использовали анализ посреднических механизмов: он позволяет оценить, какую роль определенные микроорганизмы могут играть в обнаруженных взаимосвязях, но сам по себе не устанавливает причинность.

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

Растительная пища, кофе, ферментированные продукты и физическая активность преимущественно ассоциировались с микробными профилями, которые исследователи отнесли к связанным с более благоприятными показателями здоровья. В частности, овощи, фрукты и грибы соотносились с микроорганизмами, участвующими в расщеплении растительных пищевых волокон и других сложных углеводов — пектина, гемицеллюлозы и целлюлозы.

Среди бактерий, связанных с такими профилями, ученые выделили несколько видов, способных производить бутират — короткоцепочечную жирную кислоту, образующуюся в результате работы кишечной микробиоты. В эту группу вошли Faecalibacterium prausnitzii, Anaerostipes hadrus и Fusicatenibacter saccharivorans. Подобные микробные особенности чаще встречались у людей с более благоприятными показателями здоровья.

Отдельное внимание исследователи уделили кофе. Его употребление оказалось связано с профилями микробиома, в которых также присутствовали бактерии — производители бутирата. Потенциальным посредником между употреблением кофе и более низкой вероятностью воспалительных заболеваний кишечника стала Lawsonibacter asaccharolyticus. Однако эта закономерность отражает статистическую связь, а не доказанный защитный эффект напитка.

Физическая активность тоже соотносилась с присутствием бактерий, производящих бутират. При этом ученые обнаружили, что микробные особенности, отнесенные к благоприятной группе, в целом были связаны с более высоким содержанием короткоцепочечных жирных кислот и более низкими показателями некоторых воспалительных маркеров. Это позволяет предположить, что микробиом может быть одним из звеньев, связывающих повседневные привычки с состоянием организма.

Сидячий образ жизни и рафинированные углеводы

Иную картину исследователи увидели при анализе длительного пребывания в сидячем положении и употребления рафинированных углеводов. Эти факторы преимущественно соотносились с микробными профилями, которые авторы связали с хроническими заболеваниями. В частности, длительное сидение было связано с присутствием таких видов, как Escherichia coli и Ruminococcus gnavus.

Употребление рафинированных углеводов — в том числе риса, хлеба, лапши и сладких газированных напитков — ассоциировалось с другими особенностями микробиоты. Среди связанных с ними микроорганизмов исследователи обнаружили бактерии рода Streptococcus, а также Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli и Morganella morganii. Некоторые из выявленных микробных функций были связаны с переработкой крахмала и сахаров, образованием лактата и формированием биопленок.

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

В исследовании учитывали и другие привычки, включая употребление алкоголя, однако основные закономерности авторы обнаружили именно для растительной пищи, кофе, физической активности, длительного сидения и рафинированных углеводов.

Можно ли оценить здоровье по составу кишечных бактерий

На основе полученных данных ученые разработали систему MADE — модель, которая использует сведения о составе кишечной микробиоты для различения людей с определенными заболеваниями и без них. Исследователи проверили ее на данных японской группы, а затем оценили работу на 13 независимых выборках из разных стран. Сходные закономерности удалось подтвердить в 11 из них, однако точность модели различалась в зависимости от заболевания. Например, для синдрома раздраженного кишечника способность различать группы оказалась ограниченной.

Добавление к микробиомным данным возраста, пола, индекса массы тела и сведений об образе жизни улучшало прогнозирование для части изученных состояний. Тем не менее авторы пока не считают такую систему готовым диагностическим инструментом: ее клиническая применимость и практическая ценность микробиомного тестирования требуют дальнейшей проверки.

У исследования есть и другие ограничения. Данные о питании и некоторых привычках участники сообщали самостоятельно, поэтому полностью исключить неточности и влияние неучтенных факторов нельзя. Кроме того, основная выборка состояла из жителей Японии, и результаты еще предстоит проверить на более широких группах населения.

Наконец, выявленные связи не доказывают, что конкретные продукты или физическая активность напрямую меняют состав микробиома и тем самым предотвращают заболевания. Исследователи проверяли возможные посреднические механизмы, в том числе обратное направление связей, но это не позволяет установить причинно-следственную зависимость. Для этого потребуются экспериментальные работы и клинические исследования, в которых ученые смогут проследить, как целенаправленное изменение привычек влияет на микробиоту и здоровье людей.