Как болезни и микробиота влияют на аппетит

Мы уже рассказали о физиологии голода и поговорили о том, чем от голода отличается аппетит, как на все это влияют гормоны, и какие лайфхаки помогут держать аппетит в узде. В этой статье разберем менее очевидные вещи – как микробиота связана с аппетитом, и какие заболевания сказываются на нашем пищевом поведении.

Содержание

• Микробиота
  • Ось кишечник-мозг
  • Как именно бактерии могут влиять на аппетит
  • Как повлиять на микробиоту
• Заболевания, влияющие на аппетит

Микробиота

Ось кишечник-мозг

Кишечник и мозг работают сообща, и регулируют наш аппетит — тоже. В первую очередь они связаны блуждающим нервом. Именно через этот нерв они передают друг другу необходимые сигналы: мозг регулирует работу кишечника так, чтобы нам не приходилось об этом думать, а кишечник сообщает мозгу, что мы сыты, и посылает ему информацию о своем состоянии.

Кроме этого, у кишечника есть своя собственная нервная система — энтеральная. Она связана с центральной нервной системой, но функционирует почти независимо от нее. Сети нервных узлов и энтероглиальные клетки расположены в оболочках кишечника, желудка, пищевода и других частей ЖКТ. Энтеральная нервная система контролирует пищеварение и перистальтику — сокращение стенок органов ЖКТ.

Еще в кишечнике есть энтероэндокринные клетки, которые синтезируют гормоны. Эти гормоны достигают своих рецепторов там же, в кишечнике, или выходят в кровь и регулируют деятельность других органов и систем, в том числе мозга. Типов энтероэндокринных клеток много, и каждый тип выделяет определенные гормоны: G-клетки, например, в ответ на потребление белковой пищи, повышение pH желудка и растяжение его стенок выделяют гормон гастрин, который стимулирует секрецию желудочного сока. А EC-клетки выделяют серотонин — около 90% этого нейромедиатора в нашем организме синтезируется именно клетками кишечника.

Наконец, в кишечнике живут бактерии. Их очень много — по современным данным примерно столько же, сколько собственных клеток организма.

Когда мы слышим о бактериях кишечника, первыми на ум приходят лакто- и бифидобактерии — герои рекламы йогуртов. Но на самом деле в кишечнике их мало. Основные типы кишечных бактерий (90% от всех) — Фирмикуты и Бактероидеты. В тип Фирмикуты входит больше 200 родов, таких как Clostridium (95%), Bacillus, Enterococcus и Ruminicoccus, Lactobacillus (те самые лактобактерии). Тип Бактероидеты включает роды Bacteroides, Prevotella и некоторые другие. А бифидобактерии относятся к типу Актинобактерии — они есть в кишечнике, но их не много.

Помимо бактерий внутри нас живут археи, вирусы, грибы и простейшие, хотя их куда меньше. Все вместе это — микробиота.

Бактерии кишечника помогают перерабатывать пищу и ее производные (например, желчные кислоты) и сами синтезируют различные вещества — белки и аминокислоты (в том числе нейромедиаторы и иммуноглобулины), жирные кислоты, гормоны, витамины и т.д. Благодаря оси кишечник-мозг эти вещества могут воздействовать на аппетит через:

1. Блуждающий нерв.
2. Энтеральную нервную систему.
3. Энтероэндокринные клетки кишечника — клетки, которые выделяют гормоны.

Как именно бактерии могут влиять на аппетит

Центры голода и насыщения в гипоталамусе и сложная система гормонов, нейромедиаторов и нейропептидов — все это регулирует наш аппетит. Бактерии производят вещества, которые, внедряясь в эту систему, меняют ее работу.

Например, когда бактерии перерабатывают клетчатку — а ее в нашем кишечнике могут перерабатывать только бактерии, потому что самостоятельно человеческий организм не вырабатывает необходимые ферменты — образуются короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA). Они играют основную роль в регуляции аппетита.

Основные микробные SCFA — уксусная кислота (ацетат), пропионовая кислота (пропионат) и масляная кислота (бутират).

Короткоцепочные жирные кислоты вместе с желчными кислотами стимулируют энтероэндокринные L-клетки (еще один тип). Это приводит к высвобождению PYY и GLP1 —  анорексигенных гормонов, вызывающих чувство сытости.

Помимо этого, короткоцепочечные жирные кислоты могут увеличивать концентрацию лептина и инсулина — гормонов, снижающих аппетит. А пропионат может снизить активность системы вознаграждения и таким образом уменьшить «эмоциональный» аппетит.

Другие метаболиты тоже влияют на аппетит. В экспериментах на мышах и крысах ученые обнаружили, что кишечная палочка (E. Coli) спустя 20 минут после еды начинает продуцировать не те белки, что раньше. Это оказались белки ClpB, которые вызывали чувство насыщения у животных. Ученые выделили белки и ввели их мышам, чтобы проверить, как это повлияет на аппетит. Независимо от того, какая диета была у мышей, аппетит у них снизился и они стали меньше есть. Это произошло потому, что ClpB стимулировали высвобождение  гормона PYY. Интересно, что повышенная концентрация белка ClpB связана с расстройствами пищевого поведения, в том числе с анорексией.

Кишечная палочка (E. coli) не всегда связана с инфекцией — опасны только некоторые ее штаммы. E. coli может быть частью нормальной микробиоты, хотя встречается не у всех.

Некоторые бактерии синтезируют триптофан. Это незаменимая аминокислота, которая нужна для синтеза белков. Самостоятельно наш организм вырабатывать ее не может: мы получаем триптофан с пищей или с помощью бактерий. Триптофан действительно влияет на аппетит, но не ясно, как именно. Введение аминокислоты людям и животным может как стимулировать, так и снижать аппетит — в зависимости от дозы, состояния и других факторов. Недостаток аминокислоты приводит к увеличению GLP-1 и PYY и снижению аппетита.

Еще из триптофана синтезируется серотонин — нейромедиатор, связанный с настроением. Серотонина мало при депрессии, и хотя это не обязательно связано с недостатком триптофана, организму может казаться, что еда повысит уровень медиатора. Этим можно объяснить увеличенный аппетит у некоторых больных депрессией.

И хотя механизмы не всегда ясны, роль бактерий в регуляции аппетита и пищевого поведения может быть даже более значимой, чем мы привыкли считать. Например, ученые выяснили, что операция по шунтированию желудка (иногда ее ошибочно называют «уменьшением»), которую проводят при ожирении, меняет кишечный микробиом. То есть эффект от такой операции может быть связан не только с тем, что объем желудка стал меньше, но и с изменившимся составом микробных метаболитов.

Как повлиять на микробиом

Для того, чтобы микробиота помогала нам, а не усложняла жизнь (мы ведь даже не задумываемся, как много всего происходит благодаря нашим бактериям), важнее всего обеспечить ее баланс и разнообразный видовой состав. Исследование микробиоты близнецов из когорты TwinsUK в возрасте 65 лет и старше показало, что ее состав у близнецов с нормальным и плохим аппетитом различается: чаще всего у людей, чей аппетит хуже, видовое разнообразие микробиоты ниже.

А исследование долгожителей Китая показало, что у тех, кто прожил дольше 90 лет, было больше полезных микробов, которые перерабатывают клетчатку и задействованы в производстве вторичных желчных кислот, а патогенной микрофлоры — меньше.

Изменить состав микробиома можно с помощью диеты. Но не всякая диета будет хороша: мы все разные, и желательно подбирать диету с учетом особенностей организма и микробиоты.

Для того, чтобы определить, какие бактерии преобладают в вашем кишечнике, и какая диета подойдет вам, можно пройти тест микробиоты.

Заболевания, влияющие на аппетит

Иногда мы хотим есть постоянно или совсем не хотим из-за болезни. Вот некоторые заболевания, которые влияют на аппетит:

• Гельминтоз. Заражение некоторыми паразитическими червями нередко сопровождается сниженным аппетитом.
• Болезни щитовидной железы. Снижение выработки гормонов щитовидной железы  — гипотиреоз — зачастую связано с потерей аппетита. А гипертиреоз — избыток этих гормонов — может вызывать неконтролируемое желание есть. При этом больные гипотиреозом толстеют, а гипертиреозом — теряют вес. Это происходит из-за того, что гормоны влияют еще и на метаболизм: недостаток гормонов замедляет его, а избыток — ускоряет. Аппетит же меняется независимо от этого, но тоже под действием гормонов: они воздействуют на гипоталамическую регуляцию.
• Сахарный диабет. Повышенный аппетит вместе с сильной жаждой может говорить о диабете. При сахарном диабете инсулин либо не вырабатывается (I тип), либо организм теряет к нему чувствительность (II тип). В норме инсулин снижает уровень глюкозы в крови, позволяя клеткам ее использовать. У больных сахарным диабетом глюкозы в крови всегда много, зато в клетках ее мало — и она не может превращаться в энергию. Из-за этого все время хочется есть, но еда при этом не вызывает насыщения.
• Онкология. У больных часто снижается аппетит и даже развивается анорексия. Это может происходить по многим причинам:  гипоталамус перестает адекватно регулировать аппетит; опухоль расположена так, что мешает приему пищи; опухоль сама производит гормоны, которые изменяют регуляцию аппетита — и это не все. А если человек уже лечится, то терапия тоже может влиять.

Низкий аппетит может быть также следствием отравления, вирусной или бактериальной инфекции, заболеваний ЖКТ.

Если вы подозреваете у себя что-то из перечисленного, ни в коем случае не стоит заниматься самолечением. Лучше сходить к врачу, который при необходимости назначит анализы и подберет лечение.

Ещё про аппетит:

Почему мы хотим есть, и можно ли на это повлиять?

Ещё про микробиоту:

Сон и микробиота: как аппетит и пищеварение связаны с качеством сна