Согласно данным нового доклинического исследования, проведенного учеными Университета Монаша (Monash Universities), Австралия, наличие пищевых волокон в питании лабораторных мышей повышает их выживаемость при инфицировании вирусом гриппа. Результаты работы опубликованы онлайн в журнале «Immunity». Исследователи полагают, что диета, богатая пищевыми волокнами, изменяет состав кишечной микрофлоры, что приводит к увеличению образования короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), что, в свою очередь, подавляет чрезмерные иммунные ответы и активирует Т-лимфоциты.
Авторы работы доктор Бенжамин Марсленд (Benjamin Marsland) заметил, что в ходе предыдущих исследований ученые уже не раз обращали внимание на благотворное влияние пищевых волокон и КЦЖК на протекание различных хронических воспалительных патологий, включая бронхиальную астму и аллергию. Однако они опасались, что такие диетологические вмешательства могут привести к общему ослаблению иммунных ответов и повысить восприимчивость к инфекционным патологиям, например вирусу гриппа А, который является значимым инфекционным агентом, так как вызывает наиболее распространенное в мире вирусное заболевание. Ежегодно им инфицируется около 20% населения планеты, что является причиной значительного повышения общей заболеваемости и смертности.
Влияние пищевых волокон на иммунную систему
В ходе нового исследования специалисты изучали влияние диеты с высоким содержанием пищевых волокон на инфицирование гриппом. Для этого они поделили лабораторных мышей на 3 группы. Грызунам из 1-й группы давали корм с низким содержание пищевых волокон (<0,3% сырой клетчатки), 2-й — с добавлением целлюлозы, 3-й — с большим количеством инулина. Целлюлоза представляет собой плохо ферментируемые пищевые волокна и в данном исследовании использовалась в контрольной группе мышей для учета возможных изменений в усвоении витаминов и минеральных веществ. Всех лабораторных животных исследователи интраназально заразили вирусом гриппа А, а затем наблюдали за протеканием инфекционного заболевания.
Оказалось, что наиболее высокая выживаемость и клинические показатели достигнуты у мышей из 3-й группы. Сужение проходимости дыхательных путей у них было менее выражено, чем у грызунов из 1-й и 2-й групп. При гистологическом исследовании ученые обратили внимание на накопление эритроцитов в легких у животных из первых двух групп, что указывает на разрушение сосудов и окружающих тканей. Проанализировав активность отдельных ферментов у лабораторных мышей, ученые пришли к выводу, что у грызунов из 3-й группы была снижена активность миелопероксидазы, которая играет важную роль в разрушении тканей при гриппе. Таким образом, мыши, употреблявшие большое количество пищевых волокон, были защищены от осложнений, вызываемых вирусом гриппа.
Пищевые волокна и синтез короткоцепочечных жирных кислот
Известно, что количество пищевых волокон в рационе питания может влиять на состав кишечной микрофлоры. В ходе исследования ученые проанализировали образцы микробиома кишечника у мышей из различных групп. Они отметили, что у всех грызунов в микрофлоре преобладали бактерии отряда Bacteroidales. Однако у мышей из 1-й и 2-й группы определялось большое количество бактерии семейства Rikenellaceae, а у животных из 3-й группы — увеличение доли микроорганизмов семейства Bacteroidales на фоне уменьшения количества бактерий типа Firmicutes. Ученые отметили, что бактериальная ферментация пищевых волокон сопровождается образованием КЦЖК, в основном ацетатов, пропионатов и бутиратов. Оценивая уровни КЦЖК в образцах фекалий мышей, исследователи пришли к выводу, что у животных из 3-й группы изменялось количество КЦЖК за счет увеличения доли бутирата (11,2% против 1,3% у грызунов из первых двух групп). Выявленные изменения были не только относительными, но и абсолютными — прием инулина сопровождался усилением синтеза всех типов КЦЖК. Так, количество ацетата увеличивалось в 1,82 раза, пропионата — в 1,39 раза, а бутирата — в 138,5 раза.
Учитывая значительное увеличение количества бутирата, исследователи сконцентрировались на изучении влияния именно этого типа КЦЖК. Они установили, что добавление данного соединения к питьевой воде животных приводило к иммунной защите, аналогичной таковой при употреблении большого количества пищевых волокон. При гистологическом анализе тканей легких лабораторных животных ученые отметили, что прием бутирата замедлял образование воспалительных инфильтратов в дыхательных путях и снижал скорость разрушения тканей и сосудов.
Выводы и дальнейшие планы
Авторы работы отметили, что современная западная диета, характеризующаяся большим количеством пищи с высоким содержанием сахара и жира и дефицитом клетчатки, может обусловливать повышение восприимчивости к воспалительным заболеваниям и снижение уровня иммунной защиты от инфекций. Они считают целесообразным проведение дополнительных исследований, которые были бы направлены на определение наиболее полезных для человека типа пищевых волокон. В настоящее время исследователи планируют проведение новой работы, в которой постараются оценить влияние различных диетологических подходов на риск развития болезней дыхательных путей.
- Cell Press (2018) A high-fiber diet protects mice against the flu virus. ScienceDaily. May 15.
- Trompette A., Gollwitzer E.S., Pattaroni C. et al. (2018) Dietary fiber confers protection against flu by shaping Ly6c− patrolling monocyte hematopoiesis and CD8+ T Cell metabolism. Immunity. May 15 [Epub. ahead of print].
Юлия Котикович
