Аномально большое содержание всего одного вида микроба — Veilonella atypica (он перерабатывает молочную кислоту в пропионовую) — значимо повышает выносливость бегунов на длинные дистанции.
Фото: Артем Изофатов, Коммерсантъ
Группа ученых из Гарварда проанализировала содержание кишечника 15 участников Бостонского марафона в сравнении с анализами обычных людей и обнаружила аномально высокое количество Veilonella atypica у марафонцев. Популяция этих бактерий заметно увеличивалась после серьезных нагрузок и еще больше — после марафонского состязания.
Вейлонеллы — мелкие неподвижные кокки, грамотрицательные бактерии, входят в состав нормальной микрофлоры человеческого пищеварительного тракта. Метаболизм вейлонелл состоит в переработке молочной кислоты, после чего образуется пропионовая кислота, углекислый газ и некоторые другие вещества. (Есть предположение, что дефицит вейлонелл в кишечнике в раннем детском возрасте увеличивает вероятность возникновения бронхиальной астмы в более старшем возрасте.) Молочная кислота в увеличенных количествах вырабатывается при высоких и сверхвысоких нагрузках, когда мышцы быстро расходуют углеводы. Пропионовая же кислота — одна из важнейших (наряду с уксусной и масляной) для человеческого организма короткоцепочных жирных кислот. У нее много достоинств, но в данном случае главное — то, что она участвует в синтезе глюкозы в печени, то есть служит дополнительным источником энергии.
Итак, делают вывод гарвардские ученые, фактически в организмах марафонцев образуется симбиоз: молочная кислота проникает сквозь стенку кишки к колонии вейлонелл, а те начинают усиленно размножаться, продуцируя пропионовую кислоту; пропионовая же кислота метаболизируется в печени, запуская синтез глюкозы и снабжая ею мышцы. Пропионовая кислота заодно положительно влияет на воспалительные процессы в организме, а перетрудившиеся мышцы испытывают нечто похожее на воспаление.
После того как метаболическая роль вейлонелл была зафиксирована в организмах марафонцев, гарвардские ученые взялись анализировать содержимое кишечника у сверхмарафонцев — 87 человек. У них обнаружилась та же корреляция: чем более интенсивными были их физические нагрузки, тем больше вейлонелл обнаруживалось в кишечнике.
Следующим объектом исследований стали, разумеется, мыши: ученые колонизировали их пищеварительную систему вейлонеллами, взятыми у одного из сверхмарафонцев, и оказалось, что выносливость мышей на тредмиле (беговом тренажере) достоверно — а именно на 13% — увеличивается. Само по себе такое увеличение выносливости заслуживает внимания, но когда речь идет о спорте высших достижений, где даже единицы процентов играют огромную роль, подобная динамика выглядит фантастической.
Конечно, результаты эти предстоит еще как следует проверить.
Похожие данные получили и исследователи из Университета Корка (Ирландия): они анализировали микрофлору игроков в регби, вида спорта, также связанного со сверхвысокими нагрузками. Орла О’Салливан, автор ирландской работы, порадовалась, что получила от гарвардских коллег очередное доказательство связи между высоким содержанием вейлонелл и хорошими спортивными результатами, но заметила, что пока непонятно: то ли обилие вейлонелл в микрофлоре позволяет предсказать отличное спортивное будущее, то ли, наоборот, интенсивные занятия спортом приводят к росту популяции вейлонелл. Важно ответить и еще на один вопрос, указывает она: может ли заселение вейлонеллами от марафонцев кишечника обычного человека само по себе повысить его выносливость?
Эмиран Майер, калифорнийский гастроэнтеролог, не участвовавший ни в одном из исследований вейлонеллы, высказывает предположение, что эти бактерии могли бы стать основой пробиотика — биологически активной добавки для тех людей, кто намеревается резко увеличить физические нагрузки. Однако безоговорочно это утверждать не стоит, соглашается Майер с рассуждением О’Салливан: возможно, у некоторых людей большое содержание вейлонелл вызвано особенностями развития, и тогда пробиотик не получится; а возможно, возникнет положительная связь между приемом культуры вейлонелл и выносливостью.
Ведущий автор гарвардского исследования Александр Костич надеется, что возможность с помощью бактерий повысить выносливость организма очень пригодится при лечении и профилактике таких всемирных убийц человека, как сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Известно, что когда бы человек ни занялся физкультурой, как бы он ни был болен, активность по меньшей мере улучшает его самочувствие.
Костич напоследок указывает, что далеко не у всех спортсменов, чью микрофлору его группа анализировала, обнаружилось высокое содержание вейлонелл. Вероятно, у них симбиоз с каким-нибудь другим видом бактерии, не хуже вейлонеллы, заключает он.