Метеоризм — не стыд, а суперсила: учёные раскрыли тайну водорода в теле

Австралийские учёные из Университета Монаша и Института медицинских исследований Хадсона раскрыли неожиданную роль водорода в организме человека. Исследование, опубликованное в журнале Nature Microbiology, показало: газ, который долго считался побочным продуктом пищеварения, на самом деле является важным элементом регулирования микробного баланса кишечника.

Газ, без которого невозможен здоровый микробиом

В ходе работы исследователи установили, что при переработке непереваренных углеводов кишечные бактерии выделяют водород. Обычно часть его выходит с выдохом или естественным образом через пищеварительный тракт, но значительная доля используется другими микроорганизмами.

Почему это важно? Потому что водород, как выяснилось, выполняет роль "топлива" для целого ряда полезных бактерий. Он не просто побочный продукт, а активный участник биохимических взаимодействий, от которых зависит стабильность микробиома.

"Мы привыкли считать водород источником дискомфорта, — пояснили авторы исследования. — Но на самом деле он необходим для работы микробных сообществ, поддерживающих здоровье кишечника".

Каждый день организм человека производит около одного литра газов, и примерно половина этого объёма приходится на водород. Хотя именно он часто становится причиной метеоризма, его присутствие жизненно необходимо для поддержания микробного равновесия.

Как бактерии превращают водород в энергию

Учёные объясняют, что водород в кишечнике выполняет двойную функцию. С одной стороны, он служит индикатором активности микрофлоры, а с другой — используется как энергетический ресурс. Некоторые группы микроорганизмов, включая метаногенные археи и сульфатредуцирующие бактерии, "питаются" этим газом, превращая его в энергию.

Что происходит, если водорода слишком много или слишком мало? Избыток газа может указывать на нарушение ферментации и избыточный рост отдельных микробов, тогда как дефицит часто сопровождает воспалительные процессы и снижение разнообразия микробиоты. Таким образом, стабильный уровень водорода становится своеобразным маркером нормальной работы кишечника.

Это открытие позволяет по-новому взглянуть на диагностические методы, такие как дыхательные тесты на водород, которые используются для оценки усвоения углеводов и выявления бактериального дисбаланса.

Баланс между комфортом и биохимией

Интересно, что многие считают метеоризм исключительно физиологической проблемой. Но исследование показывает: газообразование — естественный индикатор здорового пищеварения, а не его сбой. Водород, выделяющийся при расщеплении клетчатки, поддерживает сложную экосистему кишечных микробов, без которой невозможна полноценная работа пищеварительной системы.

Существуют даже своеобразные "энергетические цепочки" между бактериями: одни выделяют водород, другие используют его для собственного роста. При нарушении этого обмена страдает весь микробиом — снижается эффективность ферментации, нарушается усвоение питательных веществ, повышается риск воспалений.

А что если целенаправленно регулировать уровень водорода? Теоретически это позволит корректировать микрофлору при синдроме раздражённого кишечника, дисбактериозе и других нарушениях. Учёные уже обсуждают возможность создания пробиотиков, способных управлять этими процессами.

Микробный двигатель здоровья

Водород, выделяемый в кишечнике, можно сравнить с внутренним источником энергии для микробиоты. Он участвует в цепочках метаболических реакций, которые обеспечивают баланс между различными типами микроорганизмов.

Среди основных функций водорода:
— поддержание роста полезных бактерий;
— участие в синтезе короткоцепочечных жирных кислот, необходимых для питания клеток кишечника;
— снижение уровня кислорода, который может быть токсичен для анаэробных микробов;
— предотвращение чрезмерного размножения патогенных форм.

Почему это открытие называют прорывным? Потому что оно объединяет микробиологию и гастроэнтерологию в новой области — "газовой экологии кишечника". Раньше считалось, что здоровье микробиома зависит от питания и состава бактерий, теперь же ясно, что важен и газовый обмен внутри этой экосистемы.

Потенциал для медицины будущего

Понимание роли водорода открывает возможности для ранней диагностики заболеваний. Повышенное или пониженное содержание этого газа может служить маркером инфекций, воспалений и даже онкологических процессов.

Как это можно использовать на практике?

1. Разрабатывать тесты, отслеживающие выработку водорода в реальном времени.

2. Создавать пробиотики, которые стабилизируют микробиом за счёт контроля газового обмена.

3. Применять микробные метаболиты как терапевтические агенты при хронических заболеваниях кишечника.

"Понимание того, как формируется и используется водород, позволит нам создавать новые методы лечения, основанные на взаимодействии микробов и их среды", — заявили авторы исследования из Университета Монаша.

Тем самым газ, который раньше ассоциировался только с дискомфортом, становится ключом к поддержанию здоровья и баланса микробной экосистемы.