Отказ от глютена может навредить кишечнику — страдают важные бактерии

Учёные выяснили, что долгосрочное снижение потребления глютена — часто воспринимаемое как оздоровительная мера — может, напротив, нарушать баланс кишечной микрофлоры, снижать уровень ключевых микробов и вызывать накопление этанола, связанное с воспалением и метаболическими рисками.

В исследовании, опубликованном в журнале Nutrients, оценивалось, влияет ли и каким образом длительная безглютеновая диета на состав и функции кишечной микробиоты у здоровых взрослых.

Глютен и кишечная микрофлора

Глютен — это основной пищевой компонент пшеницы, содержащий крупные пептиды, такие как глиадины и глютенины. Из-за их размеров пищеварительные ферменты человека плохо расщепляют их, поэтому они проходят через кишечник непереваренными и вызывают изменения в микробиоте. Глютен связан с некоторыми заболеваниями, включая нецелиакическую чувствительность к глютену, целиакию и глютеновую атаксию.

Люди, перешедшие на безглютеновый образ жизни, часто сообщают об улучшении пищеварения, контроле веса и общем самочувствии. Однако доказательств этих эффектов у здоровых людей пока недостаточно, а избегание глютена без показаний может нести питательные и метаболические риски.

Одно из исследований показало, что через год после перехода на безглютеновую или низкоглютеновую диету (LGD) у пациентов с целиакией риск развития метаболического синдрома возрастал — вероятно, из-за высокого гликемического индекса многих безглютеновых продуктов. Такие риски требуют долгосрочного наблюдения, так как изменения в микробиоте, вызванные питанием, могут способствовать метаболическим нарушениям.

Об исследовании

Это было рандомизированное контролируемое исследование, оценивающее влияние длительного соблюдения LGD на состав и метаболическую активность кишечной микробиоты у 40 здоровых взрослых во Франции. Участники обычно потребляли около 160 г хлеба и макарон в день, что соответствует 14–15 г глютена.

Добровольцы перешли с обычной высокоглютеновой диеты (HGD) на LGD двумя 8-недельными циклами. Образцы кала собирались в начале (М0), после 8 недель (М2), и у 20 человек — после 16 недель LGD (М4). Для анализа микробиоты использовали метод секвенирования гена 16S рРНК и ПЦР. Метаболизм оценивали с помощью ЯМР‑спектроскопии (1H NMR) по продуктам брожения в кале.

Результаты исследования

Обработано 1 742 283 прочтения 16S рРНК из фекальных образцов после HGD и LGD. Во время LGD отмечалось существенное снижение альфа-разнообразия микробиоты, причём более выраженное после 16 недель, что говорит об эффекте, усиливающемся со временем. Бета-разнообразие показало явное смещение микробных сообществ в период LGD по сравнению с исходным уровнем.

На уровне типов (phylum), значительно снизились Verrucomicrobiota и Actinomycetota, а уровни Bacteroidota и Bacillota увеличились. Однако соотношение Bacillota/Bacteroidota не изменилось, что авторы считают важной деталью. На уровне семейств Veillonellaceae увеличилось, а Akkermansiaceae снизилось.

Бифидобактерии значительно сократились по данным qPCR (p = 0.0021), хотя в секвенировании это не всегда достигало статистической значимости. Уровни Escherichia coli, Faecalibacterium prausnitzii и группы Lactobacillus–Pediococcus не изменились.

Классы Bacteroidia, Verrucomicrobiae и Clostridia изменились на видовом уровне. Akkermansia muciniphila значительно снизилась к М4. Также уменьшилось количество Lachnobacterium bovis, продуцирующего лактат. В то же время увеличились некоторые производители бутирата, такие как Roseburia и Faecalibacterium, что, по мнению авторов, помогло сохранить стабильный уровень бутирата.

Ферментирующие клетчатку виды R. callidus и Ruminococcus champanellensis также снизились на М4. Представители семейства Lachnospiraceae, включая Eubacterium sp. и Blautia caecimuris, уменьшились — при том что Lachnospiraceae включает многих бутирато-продуцентов.

После LGD численность Enterobacteriaceae увеличилась в 10 раз, при этом общее количество анаэробов не изменилось. Уровень микробов, способных расщеплять глютен, снизился в 10 раз к М2. Enterobacteriaceae, включая потенциальных продуцентов этанола, таких как E. coli, могут способствовать воспалению при чрезмерном росте.

Метаболические изменения

Существенных отличий в концентрациях фекальных продуктов ферментации между М2 и М4 не выявлено. На М2 наблюдалось небольшое снижение доли ацетата и рост пропионата. Пропорция этанола увеличилась более чем в три раза на М2 и М4. Накопление этанола — важный метаболический сигнал тревоги, поскольку связано с воспалением и метаболическим синдромом.

Также отмечено значительное снижение изобутирата к М4. Несмотря на изменения микробиоты, уровни ацетата, пропионата и бутирата в целом оставались стабильными, что авторы объясняют избыточной способностью разных бактерий к продукции бутирата.

Большинство глютен-разрушающих штаммов относились к классу Clostridia. Также один изолят — к Actinomycetota, два — к Gammaproteobacteria и три — к Erysipelotrichia. Пять штаммов принадлежали к семейству Lachnospiraceae в составе Clostridia. Один изолят из семейства Oscillospiraceae был определён как Flavonifractor plautii, и у трёх человек обнаружены штаммы Erysipelotrichaceae.

Выводы

16-недельная LGD изменила состав и метаболическую активность кишечной микробиоты у здоровых французов, вызвав признаки дисбиоза. Эти изменения могли быть вызваны не только исключением глютена, но и заменой пшеницы на рис и кукурузу, что изменило состав клетчатки и полифенолов в рационе.

Дальнейшие долгосрочные исследования могут уточнить влияние на иммунитет, физиологию и обмен веществ. Однако уже сейчас данные указывают, что продолжительная LGD у здоровых людей может нарушать баланс микрофлоры и повышать уровень этанола, потенциально создавая метаболические риски.