С разрешения издательства «МИФ» Лайфхакер публикует отрывок из книги Тима Спектора «Мифы о диетах»: о том, как на организм влияют антибиотики и можно ли спастись от их вредного воздействия.

Антибиотики и ожирение

Марти Блейзер — микробиолог из Нью‑Йорка — одним из первых осознал потенциальную и долговременную опасность как антибиотиков, так и наших некорректных попыток борьбы с микробами без оглядки на последствия. Впервые я услышал его выступление на конференции генетиков на Лонг‑Айленде в 2009 году, и он убедил меня в реальности подобных угроз. К настоящему времени у него вышла прекрасная книга Blaser, M., Missing Microbes (Henry Holt, 2014). по данной проблеме.

Как и многие из нас, Марти Блейзер изучал итоги правительственного исследования о том, как изменилась распространённость ожирения за 21 год в разных штатах Америки. Результаты были наглядно представлены в виде цветных карт, демонстрирующих изменения во времени.

Антибиотики в продуктах: распространённость ожирения в разных штатах Америки
Иллюстрация: American Museum of Natural History

Честное слово, это смотрится как фильм ужаса! Цвета меняются от голубого (менее 10% случаев ожирения) в 1989 году до тёмно‑синего, коричневого, потом красного (более 25%), очень напоминая распространение чумы. В 1999 году показатели ожирения ни в одном штате не опускались ниже 14%. К 2010 году эта планка повысилась до 20% даже в самом здоровом штате — Колорадо. Самые высокие показатели наблюдались в южных штатах, самые низкие — в западных. На сегодняшний день ожирением страдает более трети (34%) взрослого населения США.

Объяснить такие кардинальные перемены нелегко. Впрочем, можно попробовать. В 2010 году были опубликованы данные по частоте употребления антибиотиков в тех же штатах, и снова большие различия в масштабах страны нельзя было объяснить болезнями или демографическими факторами. Удивительно, но цвета на картах ожирения и употребления антибиотиков пересекались.

Южные штаты, где чаще всего лечились антибиотиками, также лидировали и по ожирению. В Калифорнии и Орегоне антибиотики использовались меньше всего (в среднем на 30% меньше, чем в прочих штатах), и именно здесь жители реже страдали от ожирения.

Теперь мы хорошо знаем, что наблюдательные исследования в национальных масштабах, подобные вышеуказанным, далеки от совершенства. Например, можно построить карту США, где ожирение будет коррелировать с пользованием Facebook или количеством пирсинга. Значит, выводы рассмотренных двух исследований не так уж и достоверны. Была очевидна необходимость в повторных экспериментах, чтобы подтвердить гипотезу о корреляции ожирения и приёма антибиотиков.

Первая такая возможность появилась вместе с данными проекта ALSPAC (Avon Longitudinal Study of Parents and Children), с которыми я часто работал. В рамках этого проекта Trasande, L., Int J Obes (Jan 2013); 37 (1): 16–23. Infant antibiotic exposures and early­life body mass. учёные наблюдают с самого рождения 12 тысяч детей из Бристоля, тщательно собирая данные измерений и медицинские записи. Оказалось, что употребление антибиотиков в первые шесть месяцев жизни привело к значительному (на 22%) набору жира у детей и к возросшему общему риску ожирения в последующие три года. В более позднем исследовании выявлены более слабый эффект антибиотиков и отсутствие влияния других лекарств. В датском исследовании Ajslev, T.A., Int J Obes 2011; 35: 522–9. Childhood overweight after establishment of the gut microbiota: the role of delivery mode, pre­pregnancy weight and early administration of antibiotics. обнаружена связь между употреблением антибиотиков в первые полгода жизни и последующим набором веса к семи годам.

Недавнее более масштабное исследование Bailey, L.C., JAMA Pediatr (29 Sep 2014); doi: 10.1001/jamapediatrics. Association of antibiotics in infancy with early childhood obesity. в США с участием 64 тысяч детей дало учёным возможность сравнить типы использованных антибиотиков и точные графики их приёма. Около 70% детей из Пенсильвании, не достигших двух лет, прошли в среднем два курса антибиотиков.

Учёные обнаружили, что приём антибиотиков широкого спектра действия до этого возраста повышает риск ожирения у малышей в среднем на 11%, и чем раньше начинают давать лекарства, тем выше риск.

Напротив, антибиотики узкого спектра действия не дали явного эффекта, как и в случае с обычными инфекциями. Эти «эпидемиологические» результаты, хотя и поддерживают определённые выводы, всё же не окончательны и могут объясняться другими необъективными факторами: к примеру, дети, принимающие антибиотики, отличаются чем‑то от остальных или более восприимчивы к препаратам.

Марти Блейзер и его команда сделали ещё один шаг вперёд, проверив свою теорию на мышах. Чтобы имитировать воздействие антибиотиков на малышей в первые три года жизни, учёные разделили потомство лабораторных мышей на две группы. Первой делали три укола антибиотиков за пять дней в дозах, эквивалентных тем, что дают младенцам при инфекции уха или горла. После антибиотиков обе группы получали щедрый рацион с высоким содержанием жиров в течение пяти месяцев, а потом проводились Blaser, M., Nat Rev Microbiol (Mar 2013); 11 (3): 213–17. The microbiome explored: recent insights and future challenges. тесты и сравнение с группой, не получавшей антибиотики. Результаты оказались чёткими и поразительными: у мышат, получавших антибиотики, наблюдался значительный привес и увеличение жира в организме, причём больше всего у мышей на высокожирной диете.

За исключением особых везунчиков, большинству людей, появившихся на свет в последние 60 лет, не удалось избежать приёма антибиотиков в детстве или жирного рациона в какой‑то момент жизненного пути, поэтому мы и страдаем от тех же последствий, что и лабораторные мыши.

Я спрашивал наших 10 тысяч английских близнецов, были ли среди них те, кто никогда не принимал антибиотики. Увы, но ни одного такого индивида не нашлось. Даже если в детстве вам (как и мне) удалось спастись от антибиотикотерапии, вы, возможно, появились на свет в результате кесарева сечения. После поправок на прочие факторы метаанализ Darmasseelane, K., PLoS One (2014); 9 (2): e87896.doi: 10.1371. Mode of delivery and offspring body mass index, overweight and obesity in adult life: a systematic review and meta­analysis. показал, что, если вы родились при помощи кесарева сечения и не проходили волшебной обработки тампоном, риск ожирения у вас, вероятно, выше на 20%, что, по моему мнению, следует отнести на счёт микробов.

Животные‑наркоманы

Большинство антибиотиков, которые производятся и поступают в продажу, делаются не для людей. В Европе около 70% антибиотиков предназначены для сельского хозяйства, и опять‑таки наблюдаются серьёзные различия в их использовании в соседних странах. В США в настоящее время примерно 80% всех антибиотиков уходит на нужды фермерства. При этом их применяют Update: Farm Animals Get 80 Percent of Antibiotics Sold in U.S. в огромных количествах — около 13 млн кг в 2011 году по сравнению со всего 50 кг в 1950‑е годы.

Эти бедные животные, должно быть, сильно страдают от болезней горла, подумаете вы? Нет, на самом деле антибиотики применяются по другим причинам.

В послевоенные годы и вплоть до 1960‑х что только не испробовали учёные, чтобы стимулировать животных расти быстрее Visek, W.J., J Animal Sciences (1978); 46; 1447–69. The mode of growth promotion by antibiotics. . Наконец, после долгого периода проб и ошибок, они открыли, что постоянное добавление в корм малых доз антибиотиков вызывает почти у всех животных резкий рост, а значит, их можно быстрее и с меньшими затратами отправить на рынок — это обеспечивает максимально эффективную кормоотдачу, или конверсию корма. Более того, чем раньше вы начинаете кормить животных «специальным» кормом, тем лучше окажутся результаты.

Производство антибиотиков дешевело, и их использование приносило промышленности всё больше выгоды. А если это так здорово работало на рогатом скоте и птице, почему бы не перенести опыт на людей? Американские фермы больше ничем не напоминают фермы в обычном смысле слова. Сегодня это громадные, промышленного масштаба откормочные площадки, которые называют CAFO (крупные откормочные предприятия) и на которых может содержаться до 500 тысяч цыплят или свиней и до 50 тысяч голов рогатого скота.

Рогатый скот выращивается суперскоростными темпами: от отёла до забоя проходит примерно 14 месяцев, и к этому времени средний вес животного достигает Pollan, M., The Omnivore’s Dilemma (Bloomsbury, 2007). поразительной величины — 545 кг. Телята быстро переводятся с натурального сена и травы на кукурузу в смеси с небольшими дозами антибиотиков.

Кукуруза стоит дёшево благодаря субсидиям, растёт в избытке, потому что выращивается на огромных полях, засыпанных пестицидами, общая площадь которых сопоставима со всей Великобританией. Из‑за новой искусственной диеты, которая заставляет животных болеть, скученности при содержании, нехватки свежего воздуха и инбридинга животные подвержены инфекционным эпидемиям, так что, как это ни парадоксально, антибиотики приносят им пользу.

Лишь некоторые антибиотики запрещены к использованию в американском сельском хозяйстве. Министерство сельского хозяйства США не захотело вмешиваться в этот прибыльный бизнес. В 1998 году, осознав последствия применения антибиотиков, которые внедряются в пищевую цепочку человечества и вызывают лекарственное привыкание, более дружественный к экологии Европейский союз наложил запрет на скармливание животным определённых препаратов, ценных для здоровья человека. Затем в 2006 году были запрещены все лекарства, включая антибиотики, которые использовались для стимулирования роста.

Это должно бы означать, что большая часть мяса в Европе не содержит антибиотики. К сожалению, всё совсем не так: нелегальное добавление их в корма встречается на каждом шагу, как показали недавние скандалы Illegal antibiotics found on four Dutch veal and one beef farm в Нидерландах. Фермерам ЕС по‑прежнему официально разрешается применять антибиотики при возникновении проблем, и они пользуются этим регулярно, часто изрядно завышая дозу. ЕС старается ограничить список разрешённых антибиотиков, однако в реальности ситуация контролируется плохо.

Фермеру, у которого заболело одно животное из стада, дешевле пролечить все пятьсот голов, чем изолировать одну больную корову и посмотреть, что будет.

Такие громадные количества антибиотиков в пищевой цепочке и в окружающей среде вызывают усиление микробной резистентности, а значит, требуются более сильные антибиотики — сначала для животных, а потом и для нас, людей.

Скотоводы за пределами Европы не придерживаются даже самых либеральных правил. Более того, Европейский союз импортирует продукты в больших количествах, так что не всегда известно, откуда приезжает мясной полуфабрикат или даже действительно ли он сделан из того мяса, которое обозначено на упаковке (вспомните скандалы с кониной в составе лазаньи).

Более трети даров моря выращивается интенсивными методами в промышленных условиях, будь то лосось из Норвегии или Чили либо креветки из Таиланда или Вьетнама. Теперь в рыбоводческих хозяйствах антибиотики применяются в огромных количествах, и большая часть крупных поставщиков находятся вне контроля властей Америки или Европы. Чем хуже условия выведения рыбы, тем больше тонн антибиотиков требуется. По оценкам Burridge, L., Aquaculture (2010); Elsevier BV 306 (1–4): 7–23 Chemical use in salmon aquaculture: a review of current practices and possible environmental effects. , свыше 75% антибиотиков, которые скармливаются рыбе в хозяйствах, проходят через садки в воду, где их поедает плавающая рядом рыба, например треска, а с ней вместе лекарства попадают в пищевую цепочку.

Можно ли спастись от антибиотиков?

Итак, если вы любите мясо и рыбу, то, скорее всего, получаете антибиотики с вашими стейками, свиными отбивными или лососем. Это незаконно, но во многих странах небольшие количества антибиотиков обнаруживаются и в молоке. Даже если вы убеждённый веган, вы всё равно не в безопасности. В особенности в США (и в других странах тоже) содержащий антибиотики навоз животных используется как удобрение для растений и овощей, которые в итоге могут оказаться у вас на тарелке.

А наша вода загрязняется миллионами тонн антибиотиков, которые спускаются в раковины и унитазы, отходами жизнедеятельности животных и содержит множество колоний бактерий, резистентных к антибиотикам. Компании — поставщики воды умалчивают о том, что у них нет возможности отслеживать или фильтровать антибиотики и резистентные бактерии. Большие количества антибиотиков обнаружены Karthikeyan, K.G., Sci Total Environ (15 May 2006); 361 (1–3). Occurrence of antibiotics in wastewater treatment facilities in Wisconsin, USA. в водоочистительных сооружениях Европы и США, а также в резервуарах в сельских районах. Аналогичные обследования Jiang, L., Sci Total Environ (1 Aug 2013); 458–460: 267–72.doi. Prevalence of antibiotic resistance genes and their relationship with antibiotics in the Huangpu River and the drinking water sources, Shanghai, China. проводились в реках, озёрах и резервуарах по всему миру с похожими результатами. Чем выше количество и шире разнообразие лекарств, тем больше обнаруживается Huerta, B., Sci Total Environ (1 Jul 2013); 456–7: 161–70. Exploring the links between antibiotic occurrence, antibiotic resistance, and bacterial communities in water supply reservoirs. резистентных генов.

Так что вне зависимости от того, где вы живёте и чем питаетесь, вы регулярно получаете антибиотики вместе с водой.

Даже минеральная вода в бутылках небезопасна, поскольку большинство протестированных марок содержат бактерии, которые при контакте с антибиотиками показали Falcone­Dias, M.F., Water Res (Jul 2012); 46 (11): 3612–22. Bottled mineral water as a potential source of antibiotic­resistant bacteria. резистентность ко многим из них. Сельскохозяйственная индустрия и правительственные агентства по контролю за продуктами и сельским хозяйством утверждают, что дозы, попадающие в пищу, абсолютно безвредны. Но что если эти августейшие ведомства, свободные от «конфликта интересов» и заботящиеся исключительно о вашем благополучии, всё же ошибаются? Могут ли небольшие дозы вредить нам?

Наш знакомый Марти Блейзер решил проверить это эмпирически, и его лаборатория выяснила Blaser, M., Missing Microbes (Henry Holt, 2014). , что мыши, которым в первые дни жизни или в течение всей жизни давали даже крошечные субтерапевтические дозы антибиотиков, набирали вдвое больше веса и жира, чем обычные мыши, а их метаболизм нарушался. Содержание кишечной микробиоты значительно изменилось: Bacteroidetes и Prevotella стало больше, а лактобацилл — меньше. Когда мышам переставали давать антибиотики, микробный состав начинал смещаться ближе к группе контроля, хотя его разнообразие оставалось сниженным. Но впоследствии, даже на аналогичном рационе, мыши, прежде получавшие антибиотики, весь остаток жизни оставались жирными.

Результаты оказывались ещё поразительнее, если антибиотики сочетались с высокожирной диетой, а не с обычным здоровым мышиным кормом. Лаборатория Блейзера также обнаружила, что антибиотики сильно повредили иммунную систему. Изменения в микробиоте нарушали обычные пути прохождения сигналов, а гены, контролирующие иммунную систему и здоровое состояние слизистой кишечника, подавлялись.

Желая доказать, что результаты зависели от изменений кишечной микробиоты, а не от некоего прямого токсичного воздействия лекарств как таковых, исследовательская группа пересадила микробы из кишечника мышей, получавших антибиотики, стерильным мышам. Это дало аналогичную заметную прибавку в весе, что убедительно доказало: проблемой было обеднение кишечной флоры, а не антибиотики. Неважно, получали ли животные высокие или низкие дозы антибиотиков, в обеих группах наблюдалось увеличение естественных гормонов кишечника, связанных с ожирением, таких как лептин и гастроинтестинальный гормон, отвечающий за чувство голода, — PYY, который высвобождается после получения сигналов от мозга, а те сокращают время прохождения пищи и стимулируют повышенное усвоение калорий. Это напоминает нам о важности взаимодействия между кишечником и мозгом, которое происходит всё время.

Современные дети вынуждены противостоять стремительному натиску антибиотиков, будь то инъекции, которые делают матери перед кесаревым сечением, короткие курсы лечения слабых инфекций или антибиотики, поступающие с грудным молоком.

К этому следует прибавить некоторое загрязнение водопроводной воды и пищи, последствия которого мы пока не можем оценить.

Антибиотикотерапия может быть причиной многих несвязанных и неожиданных проблем со здоровьем. Так, недавно было обнаружено Gendrin, M., Nature Communications (6 Jan 2015); 6: 592. Antibiotics in ingested human blood affect the mosquito microbiota and capacity to transmit malaria. , что приём антибиотиков повышает риск распространения малярии и инфекций, потому что благоприятствует вводу плазмодий при комариных укусах. Антибиотики тоже могут быть тем самым недостающим фактором (а точнее, наверняка одним из них), которым объясняется нынешняя эпидемия ожирения, а её причины берут начало в детских годах.

Сокращение разнообразия кишечной микробиоты и рацион, состоящий из полуфабрикатов, сахаров и жиров, объединили силы, вызвав настоящую эпидемию ожирения. Более того, пока мы набираем жир и передаём тщательно отобранных микробов — любителей жира нашим детям, возникает порочный круг: следующее поколение получает ещё больше антибиотиков и становится обладателем ещё более бедной микробиоты, чем мы. Иными словами, с каждым поколением наблюдается эскалация проблемы истощения микробиоты. Это объясняет, почему наблюдаемые эффекты и тренды усиливаются у детей толстых мамочек, которые сами имели нарушенную микробиоту.

Если учесть, что от антибиотиков так трудно спастись, есть ли здесь вообще решение? Возможно, если вы вместе со всем семейством переквалифицируетесь в веганов — поклонников нью‑эйдж, которые едят только органическую пищу и выступают принципиально против любых лекарств, это приведёт к некоторому сдвигу микробиоты. Однако гораздо лучший эффект даст консолидация общественных усилий по сокращению использования этих лекарств.

Наибольшую пользу наши дети получат, если докторов никто не будет заставлять прописывать антибиотики.

Ясно, что в критических случаях приходится обращаться за помощью, но при незначительных заболеваниях лучше не бежать к врачу, а выждать день‑два и посмотреть, не пройдёт ли всё само собой. Если люди начнут осознавать, что все мы иногда болеем, и согласятся лишние полдня потерпеть симптомы заболевания без лекарств, наши микробы точно почувствуют себя лучше. Власти могут в этом помочь. Например, Франция в период между 2002 и 2006 годом сумела остановить поток антибиотикотерапии и сократить частоту назначения антибиотиков детям на 36%.

Если мы действительно нуждаемся в лекарствах, стоит обратиться к средствам современной генетики и разработать антибиотики более узконаправленного действия, а не заливать бедную микробиоту дождём из лекарств. Помимо того, что стоит уменьшить потребление мяса (или перейти на органическое, если вы можете себе позволить), необходимо лоббировать в правительстве сокращение субсидий на производство в промышленных масштабах мяса, напичканного антибиотиками. Резистентность к антибиотикам растёт высокими темпами по всему миру, и скоро не окажется лекарств, чтобы бороться с серьёзными инфекциями, поэтому стоит поразмыслить над альтернативой. Как вариант, можно попытаться использовать вирусы, убивающие бактерии и безопасные для людей. А для этого необходимо увеличить финансирование исследований в этой области.

Тим Спектор — профессор генетической эпидемиологии Королевского колледжа Лондона. В своей книге «Мифы о диетах» он рассматривает различные заблуждения о правильном питании и приходит к выводу, что даже формула «Меньше ешь и больше двигайся» может не быть ключом к здоровью и стройности. Всё гораздо сложнее. Опираясь на достижения науки, автор объясняет, какую роль играют индивидуальные особенности организма. В первую очередь — микробиом человека.

Купить книгу