НОВОСТИ: Микробиальная терапия похудения! | Спортивное питание

НОВОСТИ: Микробиальная терапия похудения!


Микробиальная терапия похудения!

Вы задумывались почему комары кусают некоторых людей гораздо чаще чем других? Нет, не потому что они слаще (иначе бы меня закусали совсем). Причина совершенно другая. Дело в одном органе (хотя и он не однороден), который весит примерно 1500гр. Это наши родные МИКРОБЫ. Микробы, которые находятся на коже у разных людей отличаются. А они производят разные химические вещества, которые комары по разному воспринимают. Другой пример: разновидность микробов в желудке определяет если некоторые болеутоляющие являются токсичными для вашей печени.

Микробы играют огромную роль в нашей жизни: они помогают нам переваривать пищу, «образовывать» нашу иммунную систему, сопротивляться болезням, и влияют даже на наше поведение.

Ставится вопрос: что это за штамы? Как они отличаются друг от друга? В трех-миллион-доларовом проекте HMBP была сделана карта всех A, T, G, C , т.е. геном микробов в человеческом теле на основе 250 здоровых участников. Виды микробов можно грубо разделить на 4 группы: оральные, кожные, вагинальные и фекальные.

У людей геном идентичен на 99,99%, но микробиальная идентичность может достичь только 10%. Это означает, что вполне возможно, что вы с вашим партнером отличаетесь микробиально на 90%. Но почему микробы так сильно влияют на нас? Потому что их много. Очень много – больше чем нас: если в человеческом теле насчитывается 10 триллионов клеток, то микробов в 10 раза больше! У каждого из нас примерно 20.000 генов. А наши микробы имеют 2-20 миллионов генов. Так что, когда мы что-то трогаем мы оставляем не только наша ДНК, но и ДНК наших микробов. Если мы возьмём с компьютерной мыши ДНК микробов, мы можем определить с 95% вероятностью, кто эту мышь трогал.

Внимание, мамочки!

Микробиальная идентичность довольно стабильная. Она очень сильно зависит от того, как мы рождены. Если ребенок родился нормальным путем, то его микробы довольно идентичны с вагинальной формы матери. Микробы детей, рожденных путем кесарева сечения, выглядят как кожные. Поэтому у этих детей больше случаев астмы, больше аллергий, чаще ожирение, так как отсутствуют важные защитные микробы. Чтобы исследовать этот вопрос, было сделано следующее: были взяты две группы детей рожденных путем кесарева сечения. О первой группе заботились в обычном режиме. Вторую группу сразу после рождения покрыли вагинальной микробиальной пленкой матери. В течении трех лет наблюдалось состояние здоровья обоих групп и результаты были более чем ошеломляющие: вторая группа почти не болела.

Если смотреть на фекальную микробную группу малыша, то она практически идентична с вагинальной группой матери. И только через 2,5 года она становится по настоящему «фекальной». НО: если ребенок принимает антибиотик, то развитие меняется радикально и ребенку понадобятся месяцы чтобы достичь того уровеня развития, какой был бы без принятия антибиотиков. К тому же было замечено, что если ребенку даются антибиотики в первом полугодии жизни, вероятность ожирения позже возрастает в разы.

Если анализировать микробы кишки, то с 90% точностью можно сказать, человек худой или толстый. Самое интересное, что если у нас есть полный геном этого человека то вероятность точности прогноза составляет только 60%! Оказывается, эти 1,5кг микробов влияют на такие заболевания, как ожирение больше чем любой ген нашего генома.
Другое исследование: в безмикробиальной среде были выращены мыши. Им были введены микробы ожиревших мышей. В результат мыши выросли более ожиревшие, нежели тем, которым вводили микробы нормальных мышей. Одна из причин в том, что микробы помогают более эффективно усвоит тоu же самую еду. Но гораздо важнее другая причина: это изменение поведения – мыши кушали гораздо больше чем если их микробы были oт нормальных мышей. И они жирели только если им давали кушать, столько сколько они хотели.

И это не все: были взяты микробы человека с ожирением и введены мышам, выращенным в безмикробиальной среде. Мыши стали «жирнее» нежели те, которые получали микробы с худого человека. Ученые создали на базе данных микробиальную среду, которая не позволяла мышам ожиреть. Было сделано еще исследование: мышам дали препарат на основе бактерий микробов детей больных куашиоркор (острая форма недоедания). Мыши потеряли 30% их веса в течении 3 недель. Тот же самый препарат был сделан на основе микробов здоровых близнецов и мыши регенерировали свой вес.

Так что вполне возможно что скоро проблемы похудения будут решаться препаратами на основе микробиальных культур. И, это, по словам ученных, не за горами.

Источники
[1] Turnbaugh, P.J, Hamady, M., Ley, R., Fraser, C., Knight, R., and Gordon, J.I. (2007) "The human microbiome project: exploring the microbial side of ourselves". Nature 449:804.
[2] Lozupone, C.A. and Knight, R. (2005). "Unifrac: A New Phylogenetic Method For Comparing Microbial Communities." Appl Envrionm Microbiol 71:8228-35.
[3] Ley, R.E., Backhed, F., Turnbaugh, P., Lozupone, C.A., Knight, R.D., and Gordon, J.I. (2005) "Obesity alters gut microbial ecology." Proceedings of the National Academy of Sciences. 102:11070-11075.
[4] Lozupone, C.A., and Knight, R. (2007) "Global patterns in bacterial diversity." PNAS 104:11436-40.
[5] Ley, R.E., Hamady, M., Lozupone, C., Turnbaugh, P.J., Ramey, R.R., Bircher, J.S., Schlegel, M.L., Tucker, T.A., Schrenzel, M.D., Knight, R., and Gordon, J.I. (2008) "Evolution of Mammals and their Gut Microbes." Science 320:1647-51.
[6] Hamady, M., Walker, J.J., Harris, J.K., Gold, N., and Knight, R. (2008) "Error-correcting barcoded primers for pyrosequencing hundreds of samples in multiplex". Nature Methods 5:235-7.
[7] McKenna, P., Hoffman, C., Aye, P.P., Lackner. A., Liu, Z., Lozupone, C.A., Hamady, M., Knight, R., and Bushman, F.D. (2008) "The Macaque Gut Microbiome in Health, Lentiviral Infection and Inflammatory Bowel Disease." PLoS Pathogens 4:e20
[8] Fierer, N., Hamady, M., Lauber, C., and Knight, R. (2008) "The influence of sex, handedness, and washing on the diversity of hand surface bacteria." PNAS 105:17994
[9] Turnbaugh, P.J., Hamady, M., Yatsunenko, T., Cantarel, B.L., Duncan, A., Ley, R.E., Sogin, M.L., Jones, W.J., Roe, B.A., Affourtit, J.P., Egholm, M., Henrissat, B., Heath, A.C., Knight, R., and Gordon, J.I. (2009) "A core gut microbiome in obese and lean twins." Nature 457:480-4.
[10] Lozupone, C.A., Hamady, M., Cantarel, B.L., Coutinho, P.M., Henrissat, B., Gordon, J.I., and Knight, R. (2008). "The convergence of carbohydrate active gene repertoires in human gut microbes." PNAS 105:15076.
[11] Costello, E.K., Lauber, C.L., Hamady, M., Fierer, N., JGordon, J.I., and Knight, R. (2009). "Bacterial community variation in human body habitats over space and time."' Science 326:1694.
[12] Smit, S., Yarus, M, and Knight, R (2006). "Natural selection is not required to explain universal compositional patterns in rRNA structural categories." RNA 12:1-14.
[13] Smit, S., Widmann, J. and Knight, R. (2007) "Evolutionary rates vary among rRNA structural elements." Nucleic Acids Res 35:3339-54.
[14] Smit, S., Knight, R. and Heringa, J. (2009) "RNA structure prediction from evolutionary patterns of nucleotide composition". NAR 37:1378-86.
[15] Knight, R., Birmingham, A. E., and Yarus, M. (2004). "Bayesfold: Rational secondary folds that combine thermodynamic, covariation and chemical data for aligned RNA sequences". RNA 10(9):1323-36.
[16] Knight, R. and Yarus, M. (2003). "Finding specific RNA motifs: Function in a zeptomole world?" RNA 9:218-230.
[17] Knight, R., De Sterck, H., Markel, R., Smit, S., Oshmyansky, A., and Yarus, M. (2005) "Abundance of correctly folded RNA motifs in sequence space, calculated on computational grids". Nucleic Acids Research 33:5924-35.
[18] Legiewicz, M., Lozupone, C., Knight, R. and Yarus, M. (2005). "Size and constant sequences alter selection". RNA 11:1701-9.
[19] Lozupone, C., Hamady, M. and Knight, R. (2006). "UniFrac: An Online Tool for Comparing Microbial Community Diversity in a Phylogenetic Context." BMC Bioinformatics 7:371
[20] Lozupone, C., Hamady, M. and Knight, R. (2010). "Fast UniFrac: facilitating high-throughput phylogenetic analyses of microbial communities including analysis of pyrosequencing and PhyloChip data." ISME J 4:7
21 Resing, K.A., Meyer-Arendt, K.E., Alex M. Mendoza, A.M., Aveline-Wolf, L.D., Jonscher, K.R., Pierce, K.G., Old, W.M., Cheung, H.T., Russell, S., Wattawa, J.L., Goehle, G.R., Knight, R.D., and Ahn, N.G. (2004). "Improving reproducibility and sensitivity in identifying human proteins by shotgun proteomics." Anal Chem. 76(13):3556-68
22 Ruth, M.C., Old, W.M., Emrick, M.A., Meyer-Arendt, K., Aveline-Wold, L.D., Pierce, K.G., Mendoza, A.M., Sevinsky, J.R., Hamady, M., Knight, R.D., Resing, K.A., and Ahn, N.G. "Analysis of Membrane Proteins from Human Chronic Myelogenous Leukemia Cells: Comparison of Extraction Methods for Multidimensional LC-MS/MS". Journal of Proteome Research 5:709-19.
[23] Widmann, J., Hamady, M., and Knight, R. (2006). "DivergentSet: Picking non-redundant sequences from large sequence collections." Mol Cell Proteomics 8:1520-1532.
[24] Hamady, M., Widmann, J., Copley, S.D., and Knight, R. (2008) "MotifCluster: An interactive online tool for clustering and visualizing sequences using shared motifs." Genome Biol 9:R128.
[25] Smit, S., Rother, C., Heringa, J., and Knight, R. (2008) "From knotted to nested RNA structures: a variety of computational methods to objectively untangle RNA pseudoknots." RNA 14:410-6.
[26] Knight, R., Maxwell, P., Birmingham, A., Carnes, J., Caporaso, J.G., Easton, B.C., Hamady, M., Liu, Z., Lozupone, C., Sammut, R., Smit, S., Wakefield, M., Widmann, J., Wikman, S., Wilson, S., and Huttley, G.A.. (2007) "PyCogent: a toolkit for making sense from sequence." Genome Biology 8:R171.