Учёные Кассем Макки и Мари-Каролин Михальски из французской лаборатории CarMeN (INSERM, INRAE, Университет Лион-1) опубликовали научный обзор, в котором подробно разобрали влияние компонентов пищи на бактериальную переработку жёлчных кислот.
Печень вырабатывает первичные жёлчные кислоты для расщепления и всасывания жиров. Около 95% этих веществ всасывается обратно в нижнем отделе тонкой кишки и возвращается в печень. Оставшиеся 5% попадают в толстую кишку, где местные микроорганизмы перестраивают их химическую формулу и получают так называемые вторичные жёлчные кислоты. Эти бактериальные метаболиты работают как сигнальные молекулы: они связываются с рецепторами клеток (такими как FXR и TGR5) и отдают организму команды регулировать воспаление, чувствительность к инсулину и аппетит.
Клетчатка против токсичных молекул
Рацион с низким содержанием растительных волокон и избытком насыщенных жиров ускоряет реакцию бактериального 7α-дегидроксилирования. В результате в просвете толстой кишки накапливаются дезоксихолевая (DCA) и литохолевая (LCA) кислоты. При высоких концентрациях они действуют агрессивно: разрушают белки плотных контактов между клетками кишечника (ZO-1 и окклюдин), из-за чего кишечная стенка начинает пропускать воспалительные соединения в кровоток.
В доклинических экспериментах на свиньях с мутацией APC1311/+ присутствие бактерий с активным ферментным комплексом 7α-дегидроксилазы приводило к формированию колоректальных опухолей.
Растворимые и ферментируемые волокна — такие как псиллиум, инулин и резистентный крахмал — меняют направление этих химических реакций. Клетчатка физически связывает часть свободных жёлчных кислот и выводит их с калом, заставляя печень расходовать излишки холестерина на синтез новых порций. Одновременно микробиота начинает производить короткоцепочечные жирные кислоты (бутират) и полезные формы вторичных кислот, например гиодезоксихолевую кислоту (HDCA).
В экспериментах на грызунах HDCA активировала рецептор TGR5, усиливая секрецию кишечного гормона GLP-1 (глюкагоноподобного пептида-1). Этот гормон стимулирует выработку инсулина поджелудочной железой и помогает снижать уровень сахара в крови.
Белки и жиры меняют состав среды
Влияние белков и жиров зависит от их химической структуры и источника. При избытке молочных насыщенных жиров в рационе мышей печень конъюгирует жёлчные кислоты преимущественно с серосодержащей аминокислотой таурином.
Попадая в толстую кишку, такие соединения провоцируют взрывной рост бактерии Bilophila wadsworthia, которая утилизирует серу с выделением сероводорода и вызывает тяжёлые воспалительные колиты. Избыток пищевого холестерина у мышей стимулирует размножение бактерий родов Clostridium и Dorea, повышая уровень DCA в сыворотке крови и ткани головного мозга, что ухудшает когнитивные тесты.
Полноценные белки ведут себя аналогично: диета с избытком говяжьего протеина усиливала воспаление кишечника у мышей по сравнению с диетой на основе белка гороха. Замена животного белка на изолят соевого протеина у грызунов приводила к росту полезных бактериальных преобразователей жёлчных кислот, повышала выброс GLP-1 и тормозила накопление жира в печени.
Границы доказательной базы
Большинство представленных в обзоре молекулярных механизмов получено на мышиных линиях. Состав жёлчных кислот у грызунов существенно отличается от человеческого: фермент CYP2C70 синтезирует в их печени специфические α- и β-мурихолевые кислоты, которые блокируют рецептор FXR, тогда как у людей доминирует хенодезоксихолевая кислота, его активирующая.
Исследования на людях пока немногочисленны. В одной клинической интервенции добавление 40 граммов резистентного крахмала в день пациентам с избыточным весом обеспечило среднее снижение массы тела на 2,8 кг за 8 недель за счёт роста бактерии Bifidobacterium adolescentis и сдвига профиля жёлчных кислот.
В перекрёстном эксперименте афроамериканцев перевели на две недели на сельскую африканскую диету (55 г клетчатки и 16 г жира в сутки), что сразу снизило фекальную концентрацию DCA и LCA и уменьшило маркеры клеточной пролиферации слизистой. Эти выборки ограничены несколькими десятками участников, а сроки наблюдений пока не превышают пары месяцев.
