Микробы, обитающие в кишечнике человека, являются «ключевыми игроками» в метаболизме и иммунных функциях организма-хозяина. Хотя состав микробиоты кишечника человека остается относительно стабильным примерно с трехлетнего возраста, с течением времени разнообразие микробиоты кишечника увеличивается, а ее состав меняется.

Было изучено множество факторов, влияющих на эти изменения в составе микробиома кишечника, включая диету, физические упражнения, нарушения циркадных ритмов, лечение антибиотиками и генетику. Наиболее распространенными такими факторами являются:

– Диета и микробиом. В одном из исследований22 добровольцы в течение пяти дней подряд придерживались либо растительной диеты (зерновые, бобовые, фрукты и овощи), либо животной диеты (мясо, яйца и сыр). Состав микробиоты кишечника в группах значительно различался с течением времени, включая увеличение количества микроорганизмов, устойчивых к желчи (например, Alistipes, Bilophila и Bacteroides), и уменьшение количества бактерий, ферментирующих клетчатку, у людей, придерживающихся животной диеты.

Также известно, что существуют значительные различия в микробиоте кишечника людей, придерживающихся западной диеты, богатой вредными гидрогенизированными жирами, маслами из семян и переработанным мясом, по сравнению с «африканской диетой», богатой просом, сорго и местными овощами (с относительно низкой долей жиров и полезных животных белков).

Не смотря на то, что употребление большого количества здоровой животной пищи (например, мясоедческая диета) может способствовать уменьшению разнообразия кишечной флоры, такой тип питания не только не повышает риск развития инсулинорезистентности, а, наоборот, значительно снижает его.

– Физические упражнения и микробиом. Несколько недавних исследований продемонстрировали способность физических упражнений, помимо улучшения проницаемости кишечника, увеличивать количество полезных микробов в кишечнике, повышать разнообразие микрофлоры кишечника, улучшать пролиферацию комменсальных23 бактерий и уменьшать воспаление.

– Нарушения циркадных ритмов и микробиом. Исследования показывают, что недостаточный сон (менее 7 часов в сутки) и нарушения циркадных ритмов (например, частые ночные смены и путешествия между часовыми поясами) могут привести к изменениям в разнообразии, структуре и функционировании микробиоты кишечника.

– Антибиотики и микробиом. Кратковременное воздействие антибиотиков может напрямую нарушить микробиоту кишечника, уменьшить разнообразие бактерий и метаболическую активность, а также нарушить целостность кишечника, что является серьезной проблемой для нашего здоровья. Микрофлора кишечника среднего человека восстанавливается в течение 6—12 месяцев после однократного короткого курса антибиотиков.

В последние два десятилетия появляется все больше доказательств того, что дисбиоз микроорганизмов кишечника повышает риск развития метаболических нарушений, таких как ожирение, инсулинорезистентность и диабет. Например, исследования неоднократно показывали, что у взрослых с ожирением разнообразие и состав микробиоты кишечника значительно изменены по сравнению со взрослыми с нормальным весом.

В одном из исследований24, в котором приняли участие 68 молодых пациентов с ожирением, было обнаружено снижение количества кишечных бактерий у пациентов с инсулинорезистентностью и высоким диастолическим артериальным давлением.

Кроме того, различные микробные маркеры кишечных микроорганизмов были связаны с нарушением толерантности к глюкозе (в т.ч. с преддиабетом), высоким кровяным давлением и низким уровнем «хорошего» холестерина ЛПВП (HDL).