Сахарозаменители влияют на микробиом человека, а через него — на уровень глюкозы в крови

За последние 40 лет все у большего числа взрослых и детей выявляют избыточный вес, ожирение и гипергликемию. Эти состояния в долгосрочной перспективе приводят к развитию сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим стало популярным потребление сахарозаменителей, таких как сахарин, сукралоза, аспартам, ацесульфам-К и стевия. Они не содержат калорий и считаются метаболически инертными, так как не повышают уровень глюкозы в крови после приема пищи.

Однако эффективность этой стратегии остается неопределенной, и результаты многочисленных рандомизированных контролируемых испытаний до сих пор не согласуются друг с другом. Одной из причин этого может быть ошибка в установлении причинно-следственных связей: сахарозаменители вызывают увеличение массы тела и гипергликемию или люди с этими состояниями склонны потреблять сахарозаменители?

Неоднородность результатов исследований потенциально может быть устранена, если учесть влияние микробиома кишечника: набор микроорганизмов варьируется у разных индивидуумов (и у животных в разных исследовательских вивариях), что приводит к индивидуальным реакциям на диету. В более ранних работах уже было показано, что микробиом человека играет важнейшую роль в поддержании здоровья метаболизма и сердечно-сосудистой системы. Это навело ученых на мысль, что сахарозаменители, до сих пор считавшиеся инертными, влияют на организм человека посредством микробиома кишечника.

В исследовании участвовали 120 человек, которых разделили на две контрольные группы (не употребляющие ни сахарозаменители, ни сахар и употребляющие сахар), а также четыре экспериментальные группы: употребляющие аспартам, сахарин, сукралозу или стевию. Исследование состояло из трех этапов: неделя измерений исходных параметров испытуемых, две недели на экспериментальной диете и неделя наблюдений после окончания диеты.

Статистический анализ результатов мониторинга уровня глюкозы в крови и орального глюкозотолерантного теста указывает на то, что кратковременное потребление сукралозы и сахарина ухудшает толерантность к глюкозе у здоровых взрослых людей даже в меньшей дозировке, чем допустимая дневная доза.

Это стало поводом для перехода к следующему шагу: установить влияние микробиома на метаболизм испытуемых. Исследователи секвенировали фекальный и оральный метаболомы методом дробовика и обнаружили различные изменения в составе микробиома в экспериментальных группах. Значит, сахарозаменители могут влиять на функциональный потенциал микробиома человека специфичным образом, причем наиболее заметное изменение микробиома кала наблюдается при употреблении сукралозы.

Чтобы определить, действительно ли изменения микробиома лежат в основе гипергликемии, вызванной сахарозамнителями, ученые колонизировали стерильный кишечник взрослых мышей (germ-free mice) микробиомом кала, собранного либо в начале испытания, либо в последний день диеты. Оказалось, гликемический профиль гуманизированных мышей в значительной степени совпадает с профилем доноров, что может свидетельствовать о влиянии именно микробиома на гликемический профиль при употреблении сахарозаменителей.

«Наше исследование показывает, что распространенные сахарозаменители не являются метаболически инертными у людей, при этом некоторые из их эффектов опосредованы изменением микробиома. Мы подчеркиваем, что эти результаты не следует интерпретировать как призыв к потреблению сахара, который тесно связан с кардиометаболическими заболеваниями и другими неблагоприятными последствиями для здоровья», — пишут авторы статьи.