Основные представители микробиоты человека – бактерии типа Firmicutes (Esherichia coli, Clostridium coccoides, Clostridium leptum), Bacteroidetes (Bacteroides, Prevotella) и Actinobacteria (Bifidumbacterium). На состав микрофлоры кишечника существенно влияет характер питания. Известно, что продолжительное, превалирующее употребление пищи с повышенным содержанием в ней жиров и легкоусвояемых углеводов приводит к изменению состава кишечной микрофлоры: увеличивается доля бактерий класса Firmicutes (они влияют на процесс накопления жира в организме путем увеличения добычи энергии из потреб­ляемой пищи), и снижается доля бактерий класса Bacteroidetes и Actinobacteria (Bifidumbacterium). Что и наблюдается (как известно из многих исследований по изучению бактериального генома) у пациентов с ожирением и СД.

Ферментация питательных веществ – важнейшая функция микробиоты. Бактериальная ферментация в конечном итоге приводит к образованию следующих метаболитов: короткоцепочечных жирных кислот (кцЖК), в основном формируются уксусная, пропионовая, масляная кислоты; солей перечисленных кислот (ацетат, пропионат, бутират), а также некоторых газов. Каждая кцЖК синтезируется анаэробными бактериями определенного вида (так, например, уксусная кислота образуется благодаря бифидо- и лактобактериям).

Ферментация питательных веществ – важнейшая функция микробиоты.
Бактериальная ферментация в конечном итоге приводит к образованию метаболитов

Клетки толстой кишки утилизируют кцЖК для различных целей, в первую очередь для собственного энергообеспечения. Около 95% кцЖК всасываются в систему воротной вены, чтобы попасть в печень.

Среди кцЖК в последние годы наибольший интерес исследователей вызывает влияние масляной кислоты (бутирата) на формирование и течение ожирения, а также связанных с ним метаболических нарушений. Известно, что у пациентов с СД, ожирением, метаболически ассоциированной жировой болезнью печени (МАЖБП) наблюдается снижение процентного содержания микрофлоры, синтезирующей масляную кислоту (эубактерии, пептококки и некоторые другие). Кроме того, даже у пациентов с предиабетом уже наблюдается снижение содержания названной ранее части микрофлоры кишечника. Это несомненно является одним из предикторов заболевания.

Даже у пациентов с предиабетом уже наблюдается снижение содержания микрофлоры кишечника, синтезирующей масляную кислоту. Это несомненно является одним из предикторов заболевания

Уже доказано, что нарушенная кишечная проницаемость обладает одной из ключевых ролей в формировании ожирения, СД2, МАЖБП. По мнению многих специалистов, именно дефицит бутирата в толстой кишке является ведущим фактором, который повышает кишечную проницаемость с последующей транслокацией бактериальных токсинов в подслизистый слой клеток толстой кишки, с развитием в итоге сначала местного, а затем и системного хронического вялотекущего воспаления при перечисленных заболеваниях.

При формировании хронического воспаления при ожирении в организме постоянно поддерживается определенный повышенный уровень секреции провоспалительных цитокинов (интерлейкина 6, фактора некроза опухоли и некоторых других). Они, как известно, являются одной из главных причин в формировании инсулинорезистентности (ИР). А ИР, в свою очередь, является ведущим клиническим проявлением при СД2 и при МАЖБП, которая предопределяет нарушения гликемического контроля в организме. Известно, что ИР характеризуется усилением продукции адипокинов – цитокинов, секретируемых жировой тканью (адипонектин, лептин). Они вместе с уже имеющимися хроническим воспалением и ИР изменяют энергетический баланс в организме, что со временем приводит к перераспределению липидов и к их эктопическому накоплению, в первую очередь в печени. Огромная роль в этом процессе кцЖК – главных метаболитов толстой кишки – несомненна и потому широко обсуждается в научной литературе.

Итак, на сегодняшний день проведено множество различных исследований относительно микробиоты и ее метаболической активности, ее роли в поддержании иммунного статуса. Позвольте представить вам результаты исследования, иллюстрирующего указанную выше информацию о том, что у пациентов с ожирением, СД2, МАЖБП изменен качественный и количественный состав микрофлоры толстой кишки, что влияет на формирование и последующее течение названных заболеваний.

Целью исследования являлась оценка взаимосвязи показателей иммунного статуса и основных метаболитов сахаролитической микрофлоры толстой кишки у больных СД2 и МАЖБП. Участники исследования были поделены на две группы, сопоставимые по полу и возрасту: 45 больных СД2 и НАЖБП (МАЖБП) (19 муж. и 26 жен., 58,6+6,8 лет; ИМТ 29,5+0,8 кг/м²) и контрольная группа из 13 человек без нарушений углевод­ного обмена. В копрофильтрах методом газожидкостной хроматографии оценивали концентрации фекальных кцЖК: уксусной (Аc), пропионовой (Pr), масляной (Bu), валериановой, капроновой, изомасляной, изовалериановой и изокапроновой жирных кислот. В крови этих же пациентов методом иммуноферментного анализа с применением реагентов повышенной чувствительности определяли лептин и адипонектин.

В качестве критерия оценки метаболической активности микрофлоры толстой кишки больных СД2 и МАЖБП была принята суммарная концентрация бактериальных метаболитов КЖК. В первой группе она оказалась снижена по сравнению с контрольной группой и составила 7,33+ 2,61 мг/г vs К 10,61+5,24 мг/г; p<0.05. Снижение было в основном за счет ацетата (доля Аc 45% vs К 64%), который увеличивает выработку в толстой кишке IgA (одного из главных компонентов иммунной системы). В структуре метаболитов у больных первой группы особенно необходимо отметить низкий уровень бутирата (0,74+0,23 vs К 1,47+0,51 мг/г, p<0.01), а именно этот метаболит проявляет наиболее выраженное по сравнению с другими кцЖК иммуномодулирующее и противовоспалительное действие.

Для оценки степени влияния бактериальных метаболитов на иммунитет был проведен корреляционный анализ между лептином и адипонектином и концентрациями отдельных кцЖК. Так, коэффициент корреляции лептин – Bu составил r=0.5133, p<0.02; лептин – Pr: r=0.50, p<0.02; адипонектин – Bu: r=‑0.42, p<0.04 и адипонектин – Pr: r=‑0.39, p<0.05. Выявлено, что оба показателя иммунитета имели достаточно высокий уровень корреляции с кцЖК.

Результаты данного исследования, а также результаты многих других подобных исследований свидетельствуют о взаимосвязи иммунитета и бактериального метаболизма кишки у больных СД2 и МАЖБП. Ввиду этого на сегодняшний день специалистами продолжается изучение вопросов влияния микробиоты человека на его здоровье. И прежде всего это связано с распространением ожирения, сахарного диабета 2‑го типа (СД2) и метаболического синдрома.