Мыши с ожирением, ведущие нездоровый образ жизни, набирают значительно меньше веса и избегают диабета 2 типа, когда им пересаживают вирусы из стула худых мышей. Таковы результаты нового исследования Копенгагенского университета.
В последние годы фекальные трансплантаты от здоровых доноров больным пациентам стали популярным способом лечения серьезного типа диареи, вызванной бактерией Clostridioides difficile у людей. Недавние испытания на мышах показывают, что подобное лечение, при котором трансплантируется только вирус из стула, может помочь людям, страдающим от ожирения и диабета 2 типа. Большинство передаваемых вирусных частиц представляют собой так называемые бактериофаги - вирусы, которые специфически атакуют другие бактерии, а не человека.
«Когда мы передаем частицы вируса из фекалий худых мышей тучным, те мыши прибавляют в весе значительно меньше по сравнению с теми, которым не пересаживают фекалии», - говорит профессор с особыми обязанностями (MSO) и старший автор исследования, Деннис Сандрис Нильсен с факультета пищевых наук Копенгагенского университета.
Также работает против диабета 2 типа
Метод также, кажется, защищает мышей от развития непереносимости глюкозы (отличительный признак диабета 2 типа), заболевания, которое мешает организму правильно усваивать сахар. Эксперименты показали, что тучные мыши, которым пересадили кишечный вирус от худых мышей, реагировали на укол глюкозы не иначе, чем худые.
У мышей с ожирением на диете с высоким содержанием жиров, которые не получали трансплантацию вируса, мы наблюдали снижение толерантности к глюкозе, что является предвестником диабета. Таким образом, мы повлияли на микробиом кишечника таким образом, что у мышей, ведущих нездоровый образ жизни, не развиваются некоторые распространенные заболевания, вызванные неправильным питанием», - объясняет аспирант Торбен Сёльбек Расмуссен, первый автор исследования.
Он подчеркивает, что этот метод не является самостоятельным решением и что его необходимо дополнять изменением диеты. Кроме того, лечение, вероятно, будет направлено не на общее ожирение, а на наиболее серьезные случаи.
Понятно, что ожирение и диабет 2 типа связаны с дисбалансом микробиома желудочно-кишечного тракта, также известного как кишечная флора. В последние годы было обнаружено, что состав вирусов в кишечнике играет решающую роль в балансе этого микробиома.
«Если человек плохо питается в течение достаточно долгого времени, он рискует создать дисбаланс в своем кишечном тракте. Здесь у нас есть средство восстановить баланс, возвращая отсутствующие вирусные частицы обратно в систему», - говорит Деннис Сандрис Нильсен.
Исследователи извлекали фекалии мышей, получавших стандартную диету с низким содержанием жиров в течение определенного периода времени. Затем кал фильтровали, чтобы отсортировать все живые бактерии и сконцентрировать вирусные частицы, в основном бактериофаги. Вирусы были трансплантированы через трубку мышам, которые находились на диете с высоким содержанием жиров в течение 6 недель. Мыши продолжали жирную диету еще шесть недель. После этого мышей обследовали после теста на глюкозу и измеряли прибавку в весе.
Только вирус - никаких бактерий
Исследование направлено на решение одной из актуальных проблем с фекальными трансплантатами. Сегодня стул пересаживают в нефильтрованном виде, полагая, что наиболее эффективны кишечные бактерии. Однако в редких случаях метод дает побочные эффекты, когда болезни непреднамеренно передаются через трансплантированные бактерии стула. Действительно, в прошлом году пациент в Соединенных Штатах умер именно от такого случая.
"Наше исследование демонстрирует, что есть эффект после того, как живые бактерии были отфильтрованы из стула. Таким образом, в первую очередь передаются вирусные частицы. Это делает метод более безопасным", - говорит Деннис Сандрис Нильсен.
Он ожидает, что пройдет несколько лет, прежде чем этот метод сможет широко применяться. Необходимы дополнительные эксперименты и, очевидно, испытания на людях.
Мыши - это первый шаг. Но поскольку результаты показывают, что это будет работать на людях, это будет следующим. Мы надеемся, что в долгосрочной перспективе можно будет разработать четко определенный коктейль бактериофагов, который имеет минимальный риск побочных эффектов», - заключает Деннис Сандрис Нильсен.
Результаты продемонстрировали значительное снижение прибавки в весе у мышей на диете с высоким содержанием жиров с трансплантированными кишечными вирусами по сравнению с мышами без трансплантации на диете с высоким содержанием жиров. В то же время толерантность к глюкозе крови у трансплантированных мышей нормализовалась, тогда как у других мышей с ожирением она снизилась.
Фекальная трансплантация, также известная как трансплантация фекальной микробиоты, представляет собой перенос кишечных бактерий от здорового донора к больному реципиенту. Метод, использованный в этом исследовании, известен как трансплантация фекального вирома. Этот метод фильтрует стул живых бактерий, так что в первую очередь передаются вирусные частицы.
Исследователи пока не знают, как долго длится эффект каждой трансплантации. Исследование демонстрирует эффект не менее 6 недель.