Група фізіологів з Женевського університету виявила, що тривале перебування лабораторних мишей на холоді впливає на склад їх мікробіома і веде до значного зниження ваги. І хоча в нормі це зниження швидко призупиняється, пересадка «холодового мікробіома» іншим мишам, що живуть в нормальних умовах, спільно з однією з втрачених бактерій, призводить до сильного і тривалого схуднення. Роботу опубліковано в журналі.
У лабораторних умовах миші живуть у комфортній для них температурі 21 градус за Цельсієм. Вчені перенесли їх у спеціальні вольєри, де підтримувалася більш холодна температура в 6 градусів за Цельсієм. У них миші прожили від 11 до 30 днів. Протягом усього цього терміну дослідники регулярно вимірювали температуру тіла піддослідних тварин, брали проби стільця, крові та жирової тканини.
Загалом у комфортних умовах миші підтримують постійну вагу тіла та його температуру. Однак при переселенні в холодні вольєри у них було відзначено невелике зниження температури тіла, падіння цукру в крові і підвищення чутливості до інсуліну. Потім у мишей почалася швидка втрата ваги за рахунок «спалювання» жирового прошарку. Проби стільця показали також значні зміни у складі мікробіома кишківника. Наприклад, практично повністю зникла така бактерія як така, що відповідає за найбільш ефективне засвоєння поживних речовин (її часто пов'язують з виникненням таких захворювань як ожиріння і діабет).
Зміни у складі мікробіома призвели до погіршення засвоєння поживних речовин. Однак через тиждень після зникнення втрати ваги у мишей припинилася, а ефективність травлення почала відновлюватися. Розтин показав, що у мишей сталося розростання кишечника. Його площа, довжина і об'єм практично подвоїлися, що дозволило підвищити всмоктування поживних речовин і компенсувати втрату.
Далі фізіологи пересадили мікробіом мишей, що жили на холоді, двом іншим групам піддослідних мишей, попередньо позбавлених власного мікробіома і проживають в нормальних температурних умовах. В обох випадках в організмах експериментальних тварин почалися такі ж зміни, як якщо б вони були піддані тривалому впливу холоду: зниження цукру в крові, втрата ваги, перетворення білого жиру на бурий, підвищення чутливості до інсуліну і, в кінцевому рахунку, таке ж збільшення розмірів кишківника. Одночасна пересадка разом з «холодовим мікробіомом», або в умовах впливу на тварину холодом, запобігає збільшенню площі кишечника, дозволяючи значно продовжити ефект «схуднення» в часі.
В цілому пересаджений «холодовий мікробіом» практично подвоює швидкість метаболізму жирів у мишей, а також тягне серйозну перебудову тканин кишечника, за рахунок експресування ряду генів, що відповідають за припинення, наприклад, апоптозу клітин слизової оболонки кишок. Все це дозволяє припустити, що в майбутньому пересадка мікробіома може використовуватися і як терапевтичний засіб для людей, що замінює стандартну процедуру ліпосакції.
Мікробіом - це спільнота симбіотичних (зокрема тих, що допомагають у травленні) і патогенних мікроорганізмів, що населяють тіла тварин і людини. Вважається, що на десять живих клітин в організмі людей припадає дев'ять бактеріальних, і лише одна своя. Зараз предметом особливих дискусій і досліджень є так звана вісь «кишкова мікробіота - мозок». Існують дані, що бактерії здатні виробляти хімічні речовини схожі з нейромедіаторами, які можуть впливати на нервову систему і поведінку.