Как микробиота меняется с возрастом и при заболеваниях? Почему это важно?

Считается, что здоровое питание, физические упражнения и хорошее настроение нашу микробиоту положительно изменяют. Здоровая микробиота также поможет снизить риск многих хронических заболеваний в пожилом возрасте. Итак, как такие факторы, как пожилой возраст, питание и образ жизни, влияют на микробиоту? Давайте вместе найдем ответ на этот вопрос.

Микробиота — безвредные микроорганизмы, находящиеся в организме человека, преимущественно в кишечнике и на коже. В организме человека микроорганизмов больше, чем человеческих клеток, но, поскольку по объему они намного меньше, микробиота составляет лишь одну из 50-100 долей массы человека.

В особенности возраст, состояние здоровья и питание могут существенно влиять на микробиологию кишечника; многие научные исследования показывают, что потребляемая пища может вызывать значительные изменения микробиоты. Бактерии флоры включают полезные и вредные бактерии в определенном соотношении. Когда отношение полезных бактерий к вредным снижается, начинается патологический процесс под названием «микробный дисбиоз».

В первые годы жизни состав микробиоты более стабилен. Однако с возрастом могут возникать ситуации, при которых эта стабильность теряется и начинает развиваться возрастной дисбиоз. Но это связано не только с хронологическим возрастом — числом прожитых лет. Это также тесно связано с биологическим, или физиологическим, возрастом. Иными словами, одного лишь среднего возраста недостаточно для возникновения дисбиоза. Питание и образ жизни человека — одни из основных факторов, влияющих на здоровье кишечника.

Как меняется стареющая микробиота?

Существуют противоположные мнения о том, влияет ли возраст на функцию кишечника. Однако значительный объем научных данных, полученных на животных, показывает, что функция кишечника с возрастом снижается. На приведенной ниже схеме можно увидеть возрастные изменения микробиоты, обусловленные физиологией, образом жизни и состоянием здоровья.

Рисунок: изменения стареющей микробиоты: Возрастные изменения микробиоты обусловлены физиологией, образом жизни и состоянием здоровья. Каждый из этих факторов связан с изменениями относительного количества некоторых представителей микробиоты. Перечислены некоторые поведенческие, метаболические и физиологические механизмы, которые могут объяснять наблюдаемое увеличение или уменьшение.

Связь заболеваний, воспаления и пожилого возраста с микробиотой

Воспаление — процесс, при котором иммунная система пытается защитить органы от инфекции и травмы. Воспаление может также отрицательно влиять на микробиоту. Оно может развиваться при многих заболеваниях, а также с возрастом. Пожилой возраст характеризуется хроническими и метаболическими проблемами здоровья, повышением в кровотоке концентрации маркеров воспаления. Для этого даже используется термин «inflammaging». (Слово «inflamm-aging» объединяет английские слова «Inflammation» — воспаление и «Aging» — старение.) Воспаление низкой степени может быть связано с возрастным снижением многих функциональных систем. Например, исследования на мышах показывают, что с возрастом выработка муцина в кишечнике уменьшается и слизистый слой истончается. Снижение продукции муцина может быть связано с усилением воспалительных реакций. Это обусловлено защитным действием муцина в пищеварительной системе: он препятствует прямому контакту микробов с эпителиальными клетками. При потере муцинового слоя микробы легко достигают эпителия, что может вызвать воспалительную реакцию. Кроме того, муцин — хороший источник питания для бактериальных штаммов. Однако воспалительная реакция в кишечнике не всегда связана с изменениями микробиоты, а изменения микробиоты связаны не только с возрастом. Изменения микробиоты и воспалительной реакции могут быть следствием многих нарушений. При заболеваниях количество бактериальных штаммов микробиоты может увеличиваться или уменьшаться. Для более подробного знакомства со связями заболевания с микробиотой и старения с микробиотой давайте вместе рассмотрим следующую схему;

В отличие от связи пожилого возраста с микробиотой, изменения микробиоты при синдроме хрупкости (frailty) больше связаны с биологическим старением, чем с хронологическим, то есть календарным, возрастом. Синдром хрупкости определяется как снижение физиологической реакции на стресс вследствие обусловленного биологическим старением ослабления функций организма. Наиболее выраженная особенность микробиоты у людей с синдромом хрупкости — потеря разнообразия. Это может происходить по многим причинам, включая невозможность правильно питаться, ограничения физической активности из-за состояния здоровья, воспаление, длительное пребывание в больнице и продолжительное применение таких препаратов, как антибиотики. Считается, что важнейшая причина связанного с питанием уменьшения разнообразия микробиоты — недостаточное потребление клетчатки. Исследования показывают, что у людей с синдромом хрупкости снижаются уровни короткоцепочечных жирных кислот (KZYA). KZYA — органические кислоты, которые кишечные бактерии вырабатывают путем ферментации углеводов и клетчатки. К KZYA, обладающим многими важными полезными свойствами для здоровья кишечника и общего здоровья, относятся ацетат, бутират и пропионат. Однако наиболее полезная и важная жирная кислота — масляная. У пациентов с низкими уровнями KZYA наблюдаются нарушение барьерной функции кишечника и повышенная кишечная проницаемость.

- Связанная тема: Что такое здоровое питание?

- Связанная тема: Диета и рекомендации по здоровому питанию при раке — руководство 2020 года

У долгожителей centenarians (людей в возрасте 99-104 лет) и semi-supercentenarians (людей в возрасте 105-109 лет) биологический возраст моложе хронологического. Считается, что в этом секрет их долгой жизни. Исследования centenarians и semi-supercentenarians предполагают, что различные семейства бактерий их микробиоты положительно влияют на общее здоровье и тем самым увеличивают продолжительность жизни. Кроме того, считается, что здоровый образ жизни и пищевые привычки способствуют более молодому биологическому возрасту. В особенности, Lachnospiraceae, Ruminococcaceae и Akkermansia — семейства, увеличение штаммов которых связывается с долголетием. Считается, что наибольшее увеличение разнообразия микробиоты при долгой жизни обеспечивает клетчатка из полезных продуктов: фруктов, овощей, бобовых и цельнозерновых.

- Связанная тема: Сколько пищевой клетчатки следует употреблять?

Резюме и комментарий

Научные исследования подтверждают, что при заболеваниях число полезных бактерий кишечной микробиоты уменьшается. Вместе с тем считается, что биологическое старение влияет на микробиоту кишечника сильнее, чем хронологическое. Увеличение полезных бактерий, особенно Lachnospiraceae, Ruminococcaceae и Akkermansia, в кишечнике semi-supercentenarians и centenarians также поддерживает эту мысль. Причина в том, что при большом хронологическом возрасте их биологический возраст моложе. Можно сказать, что один из важнейших факторов здоровой микробиоты — здоровая и сбалансированная модель питания с высоким содержанием клетчатки. Чтобы поддерживать и общее здоровье, и здоровье кишечника, мы рекомендуем регулярно выполнять физические упражнения, пить достаточно воды и питаться сбалансированно, полезно и с высоким содержанием клетчатки, например по модели средиземноморской диеты.