Текст книги "Еда и микробиом. Традиционные продукты питания разных культур для здоровья и благополучия"

Глава вторая. Что у кишечника внутри

Большинство из нас всю жизнь живет в полной уверенности, что они неповторимые существа с уникальными, присущими только им чертами. Независимо от того, осознаем мы это или нет, в каждом из нас живут еще сотни видов, для которых наше тело – родной дом. В одном только кишечнике их насчитывается от ста до двухсот видов. И каждый из нас в любой момент носит в себе порядка 40 триллионов дружественных микроорганизмов – это примерно в 6000 раз больше, чем людей на планете. То есть наше тело – довольно густонаселенное место с динамичной внутренней жизнью.

Как правило, эти микробы существенно меньше размером, чем человеческие клетки. Все вместе они весят от силы несколько фунтов, и большая их часть скучена в толстом кишечнике. При том, что они очень малы, они в то же время необычайно деятельны. В основном каждый микроб занят созданием клеточных стенок и выработкой ферментов – одним словом, трудится не покладая рук, как микроскопический персонаж очаровательных комиксов Ричарда Скарри. И несмотря на малые размеры, в совокупности эти микробы обладают колоссальной активностью и столь же колоссальным потенциалом.

Как правило, говоря о микробиоте, или микробиоме, мы подразумеваем микробное сообщество, обитающее в нашем пищеварительном тракте, главным образом в толстой кишке. Но у человека есть и другие микробиоты – на коже, во рту, в носу и на прочих участках его тела. Каждый из этих участков отличается собственной очень интересной экологией, поэтому любой отдельно взятый биом имеет совершенно разную среду обитания. Едва ли мы ожидаем встретить одни и те же растения и одних и тех же животных в Атакаме, одной из самых засушливых пустынь мира, и во влажных тропических лесах Амазонии. Точно так же кожу наших плеч и подмышечные впадины населяют разные популяции микробов. Даже на правой и левой руках у нас живут разные микробные сообщества. Для кого-то наше тело – щедрые джунгли, а для кого-то – голая пустыня.

Краткая экскурсия

Прежде чем мы начнем разбирать, какое значение имеют микробы для нашего кишечника и нашего здоровья, будет полезно получить общее представление о том, как устроен и как работает наш пищеварительный тракт. Давайте же начнем с еды.

История съеденной нами пищи – с того самого момента, как последний кусочек покидает кончик вилки, чтобы оказаться у нас во рту, – исполнена приключений, достойных страниц авантюрного романа. Расстояние около девяти метров она преодолевает за десятки часов и претерпевает удивительные превращения. На всем пути ее продвижения пищеварительный тракт активно взаимодействует со всем остальным телом посредством нервов, нейромедиаторов, гормонов и иммунной системы. Развитию сюжета способствует искуснейшая работа мышц, под действием которых пища продвигается, сдавливается, перемешивается и перемещается в направлении своего исхода.

Хотя мы и считаем пищеварительный тракт внутренней (и очень личной) частью нашего организма, на самом деле он представляет собой самый открытый канал нашего сообщения с внешним миром. По сути, это трубка, по которой ежедневно проходит масса чужеродного материала, – хочется надеяться, что съедобного. Подобно второй коже, этот тракт обладает большой поглощающей способностью, позволяя нам извлекать из пищи необходимые питательные вещества. На страже его порядка и здоровья стоит бдительная иммунная система, готовясь атаковать каждый потенциально вредоносный элемент, способный проникнуть сюда за те пятьдесят с лишним часов, которые требуются съеденному обеду, чтобы завершить свое путешествие и покинуть наш гостеприимный организм.

Начинается все с кусочка пищи. Допустим, с ложки картофельного салата. Когда салат попадает в рот, нам ничего не остается, как начать интенсивно его пережевывать, и он тут же подвергается воздействию ферментов, которые, разрушая химические связи, позволяют измельчить еду до еще более крохотных частиц[28]28
  Размер частиц, до которых мы пережевываем пищу, зависит от самого продукта. В одном исследовании было показано, что морковь люди разжевывают до кусочков примерно 1,9 мм, сыр эмменталь – до 2,4 мм, оливки – до 2,7 мм, маринованные огурчики – до 3 мм.


[Закрыть]. Затем пища проглатывается и попадает в пищевод. Спустившись по нему, она натыкается на запертую дверь – сфинктер, который открывается и позволяет пищевому комку – так теперь называется проглоченная порция нашего салата – попасть в наполненный кислым соком желудок. Пропустив пищевой комок, сфинктер тут же закрывается, чтобы не дать кислоте обжечь нежную слизистую пищевода. (Если кислота все-таки попадает в пищевод – по причинам, которые могут быть связаны и с вашими микробами, – мы получаем такую неприятную вещь, как кислый рефлюкс.)

Желудок – среда очень суровая: рН здесь опускается до 2,5. И в целом обстановка напоминает мешок с постоянно взбалтываемым и пенящимся горячим уксусом. Большая часть пищи разрушается вследствие механических сокращений и под воздействием едкого желудочного сока[29]29
  Сок, который наш желудок производит ежедневно в количестве от двух до трех литров, представляет собой специфическую смесь соляной кислоты, слизи и ферментов.


[Закрыть], который химически разъедает связи, еще недавно удерживавшие пищевой комок. Через три-пять часов то, что некогда было картофельным салатом – а теперь превратилось в химус, – покидает неспокойную среду желудка и поступает в ленивый ручеек кишечника. В тонком кишечнике к работе подключаются другие пищеварительные соки, активно принимающиеся за дальнейшее расщепление оставшихся частиц пищи, и большая часть питательных веществ всасывается в кровь. Протиснувшись через этот извилистый отрезок длиной в шесть с лишним метров и подвергнувшись перевариванию и всасыванию, то, что осталось от картофельного салата, переходит в виде однородной кашицы в толстый кишечник. Здесь эта кашица проводит последние часы в нашем теле, где из нее вытягивается остаток влаги, а затем все лишнее идет на выброс. Но это далеко не конец драмы, как мы полагали раньше.

Теперь за дело принимаются микробы. Пищеварительный тракт населен ими по всей длине, от начала и до конца. Несмотря на неблагоприятную кислую среду, живые организмы все же встречаются в желудке – например, иногда полезная, а иногда вредоносная бактерия Helicobacter pylori. Чуть больше микробов появляется в тонком кишечнике[30]30
  Все больше ученых обращают свое внимание на этот сложный для изучения участок пищеварительного тракта. Исследования на животных показали, что здесь обитают совсем другие популяции микробов, выполняющих совершенно иные функции, нежели микробы толстой кишки. Увеличение численности неправильных бактерий в тонкой кишке может вызвать серьезные проблемы со здоровьем. А многие пробиотики, которые почти отсутствуют в остроконкурентной среде толстого кишечника, получают здесь возможность проявить большую эффективность.


[Закрыть], но, как мы уже знаем, основная их часть обитает в толстой кишке.

Наш густонаселенный толстый кишечник – последний шанс вытянуть из пищи (с помощью микробов) все, что осталось в ней полезного. Большую часть существования нашего вида такая возможность была крайне важной, учитывая скудость пищи. Многие из микробов – обитателей нашего толстого кишечника снабжают нас дополнительными ценными витаминами, например витамином K, и улучшают всасывание некоторых микро– и макроэлементов, например кальция. В зависимости от состава нашей микробиоты бактерии могут извлекать из съедаемой нами пищи дополнительные 15 % калорий. Лабораторные мыши, выращенные в безмикробной среде, потребляли больше пищи и набирали меньший вес, чем мыши с нормальной микробиотой. Если же таких мышей заселяли микробами, они быстро достигали нормального веса, хотя ели при этом меньше. Согласитесь, это немалое преимущество, если вам приходится добывать пищу в природе. Возможно, сейчас вы подумаете, что хорошо бы избавиться от этих мелких негодников (подумать только, сколько лишнего картофельного салата можно было бы тогда есть!). Но, как мы увидим дальше, избавление от этих микробов ни к чему хорошему не приводит.

* * *

Чтобы выяснить, какие именно микробы оказывают нам эти ценные услуги, ученые решили начать с конца, то есть взять образцы материала, так сказать, в месте его естественного выхода[31]31
  Мы обязательно перейдем к более привлекательной материи, но чуть позже. Обещаю.


[Закрыть]. Однако, «хотя брать образцы свежего кала довольно просто, полученные на их основе данные не дают полного представления о том, что происходит в кишечнике», отмечает команда исследователей, опубликовавшая свой труд в журнале Gut («Кишечник»). Как мы уже видели, тонкий и толстый кишечник выполняют очень разные функции: в первом всасываются в основном питательные вещества, а во втором – вода. И еще «нам известно, что тонкий кишечник отличается иным составом и количеством бактерий», пишут они. Другие ученые применяют иную тактику исследований.

«По большей части мы изучаем какашки», – прямолинейно заявляет мне Джонатан Эйзен, биолог-эволюционист и специалист по микробам из Калифорнийского университета в Дейвисе, когда одним погожим весенним деньком я иду поболтать с ним в местный парк. Как обычно, он щеголяет шикарной бородой и майкой с надписью на любимую тему (на этот раз, увы, не со знаменитым призывом «Спроси меня о трансплантации кала»). «Есть ли толк в пробах кала? – спрашивает он и сам же отвечает: – Да, кал – отличная штука. Нам удалось узнать очень многое, но есть одно но: в фекалиях содержится все, что можно найти в пищеварительной системе вообще». По его словам, попытки составить полную картину кишечной микробиоты на основе одних лишь образцов кала сродни попыткам получить полное представление об Австралии, подбирая мусор, который выносит одна-единственная река. Конечно, можно собирать и изучать перья, ракушки, кости и исследовать химический состав воды, но это не поможет вам понять, что на самом деле происходит выше по течению, – например, насколько важную роль играют нелетающие птицы казуары, оставляя везде вместе со своим пометом семена съеденных плодов и тем самым участвуя в распространении растений, в том числе банановых деревьев. Или, скажем, есть ли конкуренция за места обитания между варанами и собаками динго. Поэтому вместо того, чтобы полагаться на отходы кишечной «реки», Джонатан предлагает другой способ: «…лучше было бы по-настоящему проникнуть внутрь этой системы и изучить ее составляющие прямо на месте». Однако проделать это на людях не так-то легко. «До сих пор очень мало кто изучал образцы из полости кишечника. На самом деле мы очень плохо представляем, какие виды там обитают и как они распределены».

Тем не менее, утверждает он, ученые все же сумели выявить в этих отходах некоторые закономерности. «Если вы станете кормить сотню людей пищей одного и того же состава, то в среднем с микробами в их кале будут происходить похожие вещи», – говорит Эйзен. Но ударение он делает на словах «в среднем». А мы знаем, что все мы очень разные – и наши микробы тоже.

Познакомьтесь со своими микробами

Но кто же они, эти наши маленькие спутники? Обычно мы склонны представлять себе этих скромных тружеников, обосновавшихся в нашем кишечнике, как аморфную и безликую массу существ, которые все примерно на одно лицо, но, как нам скоро предстоит удостовериться, они происходят из эволюционно очень удаленных друг от друга групп. Возможно, когда вы думаете о микробах, у вас перед глазами встает цветная картинка в объективе микроскопа. А может, лишь расплывчатый образ невидимых глазу, но от этого не менее противных ползучих тварей. Но если попытаться описать, как эти организмы выглядят и чем они занимаются, слово «микроб» окажется столь же пространным, как слово «животное». Толку в таком описании и того меньше.

Дело в том, что мы носим в своем кишечнике ни много ни мало все три домена жизни: бактерии, эукариоты (одноклеточные и многоклеточные организмы, клетки которых содержат ядро) и археи[32]32
  Археи – одноклеточные организмы, которые были выделены в отдельный от бактерий домен только в ХХ веке.


[Закрыть]. Вирусы тоже чувствуют себя в нашем кишечнике как дома, но следует ли считать их живыми организмами – вопрос спорный, поскольку размножаться они могут лишь в чужих клетках. Каждый из этих доменов, в свою очередь, объединяет совершенно разные царства и типы. К одной только эволюционной ветви бактерий[33]33
  Бактерии были единственными полноценно развитыми формами жизни на нашей планете на протяжении не одного миллиарда лет.


[Закрыть] могут принадлежать организмы, в генетическом отношении не менее (а то и намного более) непохожие друг на друга, чем человек и, скажем, мох или померанский шпиц и амеба. При этом все мы – и люди, и померанские шпицы, и амебы, и мхи – относимся к домену эукариот. Большинство эукариотических обитателей нашего кишечника – это грибы. Относительно недавно (в историческом плане) мы также имели и множество отнюдь не микроскопических многоклеточных сожителей, таких как паразитические черви.

При том, что разнообразие наших микробов чрезвычайно велико, индивидуальные микробиоты людей могут разительно отличаться друг от друга. Скажем, у вас и вашего соседа (да и любого другого человека из любой точки земного шара) 99,9 % общих генов, однако ваши микробные сообщества могут пересекаться лишь в весьма незначительной степени[34]34
  Хотя, как и в большинстве медицинских исследований, эта статистика по большей части применима к жителям развитых стран. Результаты изучения кишечной микробиоты аборигенных популяций Папуа – Новой Гвинеи, проживающих в одном месте и в одной общине на протяжении поколений и питающихся одной и той же пищей, показали, что их микробиоты весьма сходны. «Как среднестатистические американцы мы живем в сильно стерилизованном мире, а потому каждый из нас развивает и обогащает свою микробиоту», – поясняет Дэвид Миллс, специалист по молекулярной биологии из Калифорнийского университета в Дейвисе. Следовательно, то, что состав микробиоты у разных людей сильно различается, является скорее «результатом последних трех столетий – а может быть, и всего одной сотни лет… [вероятно] в прошлом мы имели на самом деле гораздо более сходный набор микробов», отмечает он.


[Закрыть]. А сейчас ученые все чаще обнаруживают, что даже один вид микробов в вашем кишечнике может иметь менее половины общих активных генов с микробом того же вида, но из кишечника вашего соседа.

Эти гены – очень важный компонент микробной активности, а следовательно, их влияние на среду и на нас самих очень велико. Активированные гены отражают, насколько деятелен микроб, чем он склонен питаться и как он взаимодействует – или воюет – с другими микробами. Иными словами, микробиом – это своего рода генератор генов. Каждая микробиота содержит в сотни раз больше генов, чем наш собственный человеческий геном. То есть каждый из нас носит в себе гораздо больше микробных генов, чем человеческих. Так что если вы все еще склонны думать о себе как об исключительно человеческом индивидууме, вероятно, настало время пересмотреть это крайне устаревшее представление.

Кто же они такие, эти наши безликие микроскопические сожители? За многие годы исследований ученые разработали разные способы классификации этих организмов. Например, бактерий принято делить на три категории в зависимости от формы их клеток: бациллы, кокки и спириллы.

Бациллы – это самые привычные нам бактерии в форме палочек, которые под микроскопом зачатую выглядят как россыпь лекарственных капсул или как длинные опушенные колбаски. К бациллам относятся очень многие виды, от Lactobacillus plantarum, присутствующего в кислой капусте, до Bacillus anthracis, возбудителя сибирской язвы. То есть внешний вид бактерии еще ни о чем не говорит.

Кокки имеют шаровидную форму, и обычно они очень маленького размера. К ним относятся, например, Streptococcus thermophilus, ключевой ингредиент йогурта, и Staphylococcus aureus, возбудитель стафилококковых инфекций (включая и такую опасную лекарственно-устойчивую форму, как метициллин-резистентный стафилококк).

Спириллы (если вы еще не догадались) похожи на спираль, или, точнее, на штопор. Насколько нам известно, в мире болезней и еды они играют менее значимую роль, но все равно приятно знать, что есть и такие безумно занятные микробы.

Микроскопические грибы, встречающиеся в нашем кишечнике и в нашей пище, отличаются даже большим разнообразием форм, нежели бактерии. Некоторые из них, например дрожжи рода Saccharomyces, без которых не могут обойтись ни пекари, ни пивовары, имеют овальную форму. Представители рода Geotrichum, присутствующие в некоторых кисломолочных продуктах, больше похожи на палочковидные бактерии из группы бацилл. И есть еще Aspergillus. Эта разновидность грибов, которую культивируют для ферментации соевых бобов, образует совершенно удивительные головки, где развиваются их споры. В полном «цвету» эти спороносные головки похожи (под микроскопом, конечно) на распустившуюся стрелку какого-нибудь роскошного декоративного лука.

Эти формы и признаки определяют, как микробы взаимодействуют, воспроизводят себе подобных и двигаются. Большинство бактерий размножаются митозом, делясь пополам: ДНК и все важнейшие органеллы удваиваются, клетка увеличивается в размерах, после чего на ее поверхности появляется перетяжка, которая, все больше углубляясь, разделяет клетку на две (теоретически) идентичные клетки. Грибы размножаются разнообразными способами, в том числе и упомянутым выше – за счет спор. Грибы – неподвижные существа, тогда как многие бактерии имеют тонкий «хвостик» – жгутик, с помощью которого они перемещаются в пространстве, а также мелкие ворсинки – пили, позволяющие им прикрепляться к разным поверхностям.

* * *

В качестве первого шага к пониманию, как все эти микробы влияют на наше здоровье, необходимо разобраться, с кем именно мы имеем дело – и в нашем кишечнике, и в нашей пище.

Этот «список исполнителей» не полон и, скорее всего, еще некоторое время таким и останется. Пока последние несколько столетий ученые с увлечением каталогизировали потрясающее разнообразие населяющих нашу планету растений и животных, наши микробы оставались толком не изученными. Понятно почему. Во-первых, их нельзя увидеть невооруженным глазом. Кроме того, большинство кишечных микробов – анаэробные, а потому плохо себя чувствуют в нашем кислородном мире (в том числе и в наших лабораториях). До недавнего времени в микробиологических исследованиях нам приходилось полагаться только на организмы, которые удавалось вырастить в чашках Петри. Ясно, что, если взять мазок в одной среде и посмотреть, что из него вырастет в совершенно другой, это далеко не лучший способ выяснить, кто же на самом деле живет в той, первой среде. Это примерно как взять образцы растений и животных из Амазонки, переселить их в пустыню Атакама и посмотреть, кто из них там приживется. Естественно, то, что выживет и даже будет процветать на сухом песке, едва ли будет напоминать исходное изобилие речных видов. Но многие десятилетия нам приходилось довольствоваться только этим способом, и мы даже не представляем себе, насколько богато и разнообразно микробное население нашей кишечной «Амазонки».

Теперь же мы вооружены методами молекулярной генетики, которые гораздо достовернее могут сказать нам, кто живет в той или иной среде, даже если в лабораторных условиях эти организмы не выживают. Сейчас генетический анализ делается довольно быстро и относительно недорого, благодаря чему мы можем, прогнав наши пробы через секвенатор, получить реальное представление о том, сколько организмов умирает, а сколько – выживает. Исследователи смотрят на различия в специфическом участке гена рибосомальной РНК – 16S рРНК. У нас и у бактерий этот ген устроен по-разному, так что это простой и быстрый способ отсортировать бактериальный геном от генетического материала человека. К тому же он заметно различается от вида к виду, поэтому теперь ученые могут составлять списки видов, просто сравнивая последовательности 16S рРНК, без трудоемкого анализа полного генома каждого организма. Раз-раз – и все микробы подсчитаны. Может быть, этот метод и неидеален, ведь он едва ли дает полное представление о популяциях наших микробов и их динамике, но он гораздо более совершенный, чем попытки выращивать колонии бактерий в лаборатории.

Данные, полученные в ходе таких генетических исследований, привели к множеству поразительных открытий в отношении нашей кишечной микробиоты. Но даже когда нам кажется, что мы нащупали многообещающую связь между составом микробов и здоровьем, очень важно все тщательно проверить и перепроверить.

Приведу пример: в микробиомах североамериканцев и европейцев обычно доминируют бактерии, принадлежащие к двум типам: Bacteroidetes и Firmicutes, причем Bacteroidetes заметно преобладают. Ряд небольших исследований, проводимых на протяжении нескольких лет – и на лабораторных животных, и на людях, – выявил интересную закономерность: у особей с ожирением соотношение Bacteroidetes и Firmicutes оказывалось предсказуемым образом смещено. Стройные люди обычно имели больше Bacteroidetes, а обладатели избыточного веса отличались непропорциональным обилием Firmicutes.

Торжественный звук фанфар! Вы его слышите? Проблема лишнего веса решена, достаточно сместить это соотношение в сторону «стройной» пропорции с преобладанием Bacteroidetes. Гуру здорового питания дружно кинулись составлять подходящий рацион.

Но, увы, такое простое решение не работает. Более масштабные исследования не обнаружили какой-либо статистически значимой связи между ИМТ (индексом массы тела) человека и соотношением Bacteroidetes и Firmicutes. Да и вообще, можно ли говорить о том, что столь широкая таксономическая категория, как тип, способна определять наш вес? Вы же не скажете: «О, мне пришлось оставить мою новорожденную дочку дома, но ничего страшного – там за ней присмотрит парочка хордовых». Здесь как раз очень важно, кого именно из представителей этого обширного типа вы оставили посидеть с вашим отпрыском: медведей, гуппи или бабушку с дедушкой. Или, например, если доктор порекомендует перейти на растительную диету, вы же не броситесь грызть корень первого попавшегося болиголова (если только вам совсем не дорога жизнь без бекона). С какой же стати нам ожидать, что все представители целого типа бактерий будут более однообразными, чем организмы, окружающие нас в макромире?

Такого рода поучительные истории побуждают нас вдумчиво подходить к различиям нашего микробного населения. Как мы уже видели, помимо типов (а также классов, порядков и семейств), бактерии нашего кишечника делятся и на многочисленные рода[35]35
  Род тоже может быть довольно широкой категорией. Достаточно упомянуть род Homo, к которому, помимо нас с вами, относятся и неандертальцы, и другие наши предшественники вплоть до самых ранних гоминин, которые только-только освоили прямохождение и, вероятно, еще не обладали речью.


[Закрыть] – одни экзотические и почти неизвестные, а другие, вроде Lactobacillus и Streptococcus, хорошо знакомые и довольно полно изученные. Однако не следует забывать, как важно опуститься еще ниже – до видового уровня.

Оба эти рода относятся к типу Firmicutes, и оба являются молочнокислыми бактериями. Выработка молочной кислоты – и у тех видов, которые содержатся в пище, и у тех, которые живут в кишечнике, – весьма полезное для нас свойство (сбраживание пищи и поддержание кислотности пищеварительного тракта соответственно). Но если вид Streptococcus thermophilus помогает нам делать йогурт и много других вкуснейших кисломолочных продуктов, то Streptococcus pneumoniae (возбудитель пневмонии) и Streptococcus pyogenes (возбудитель целого ряда заболеваний, от фарингита до некротического фасциита) могут вызывать серьезные нарушения здоровья, в том числе смертельные. Как подчеркивал один греческий ученый, мы должны подходить к поведению микробов с теми же мерками, с которыми подходим к другим формам жизни. Скажем, померанский шпиц – полностью одомашненное (по мнению некоторых, даже чрезмерно) животное-компаньон, но дикий волк может (и даже наверняка постарается) убить вас, хотя оба они принадлежат к одному и тому же роду Canis. То же самое можно сказать как о представителях рода Streptococcus, так и о представителях многих других родов.

И все же, чтобы действительно разобраться, как эти микробы – и резиденты, и транзитеры – работают, мы должны погрузиться на уровень еще ниже видового, то есть рассмотреть отдельные штаммы. Например, очень многие штаммы кишечной палочки Escherichia coli совершенно безвредны и живут в нашем кишечнике, не создавая никаких проблем, а некоторые могут даже оказывать благотворный эффект, как штамм-пробиотик Escherichia coli Nissle 1917[36]36
  Выделен во время Первой мировой войны в 1917 году немецким военным врачом Альфредом Ниссле, который изучал фекалии солдата, остававшегося здоровым во время эпидемии диареи.


[Закрыть]. Однако другие штаммы этого вида, например Escherichia coli O157, могут нас убить. Таким образом, точное определение штамма в экспериментальной среде или в пище – ключевое условие для того, чтобы понять, какое влияние может оказывать тот или иной микроб.

Все это невероятно трудно, а данных так невообразимо много, что разложить их по полочкам пока не получается. Но даже если нам удастся хотя бы немного поскрести поверхность этого богатейшего и сложнейшего мира микробов, выигрыш для нашего здоровья может быть очень и очень велик.

Большие роли для малюток-микробов

Некоторые склонны называть микробиоту «забытым органом». Тем самым, как мне кажется, они недооценивают значение микробов. Как мы уже отмечали, микроорганизмы помогают нам перерабатывать съеденную пищу и усваивать из нее больше калорий и минеральных соединений. Но это далеко не все. Они постоянно общаются с нашей иммунной системой, поддерживая ее тонус. Они помогают регулировать уровень гормонов. И они же являются частью нашей крайне сложной системы нервной регуляции, которая управляет в том числе и нашим настроением. В общем, это совсем не те три фунта, которые вы хотели бы сбросить (хотя доброе обращение с ними, возможно, и помогло бы вам избавиться от балласта).

По всей видимости, микробы связаны с набором веса и ожирением более сложным образом, нежели простым усвоением из пищи дополнительной энергии. Хотя изменение соотношения Bacteroidetes и Firmicutes вряд ли является той «серебряной пулей», которая, как полагали раньше, раз и навсегда позволит решить проблему лишнего веса, в нашем кишечнике наверняка найдутся и другие закономерности, связанные с избыточной полнотой (которой страдают более 160 млн в США и около 2,1 млрд по всему миру). По данным исследователей, если безмикробным мышам подселить микробов человека с ожирением, эти мыши тоже начнут набирать вес. Возможно, микробы воздействуют на гормоны, из-за которых мы чувствуем себя сытыми или голодными. Другие исследователи полагают, что микробы способны влиять на усвоение нами пищи и даже лекарств. Это могло бы объяснить, почему люди так по-разному реагируют на одни и те же препараты. Еще микробы могут бороться с неблагоприятными состояниями, которые возникают при ожирении. А микробы, помогающие укреплять эпителиальную выстилку кишечника, могут снижать количество вредных соединений, которые просачиваются наружу и вызывают слабое воспаление в жировой ткани.

Сходным образом микробный баланс может способствовать или укреплению здоровья, или его ослаблению в зависимости от образа жизни и рациона. Например, бактерия Prevotella связана с культурой питания незападного образца, то есть с рационом, состоящим традиционно из растительных продуктов, – так питаются многие африканцы. В то же время Prevotella преобладает в кишечнике пациентов из западных стран, болеющих СПИДом, а потому считается приметой дисбактериоза – нарушения микробного баланса[37]37
  Джастин Сонненбург и его жена и коллега Эрика Соннебург из Стэнфордского университета особо подчеркивают, что, «поскольку наше определение здоровой микробиоты основано на изучении американцев и европейцев, вероятно, что наши представления о норме сильно искажены». Кроме того, как отмечает группа исследователей из Японии, «пока неясно, насколько сходен нормобиоз у здоровых представителей западного мира и жителей Азии». Очевидно, даже эти основополагающие понятия все еще нуждаются в интенсивном изучении.


[Закрыть].

Наши микробы и наш иммунитет

Задача иммунной системы – защищать нас от чужеродных вторжений. Микробы, безусловно, сильно отличаются от нас генетически. Однако иммунная система терпит присутствие огромного количества различных микроорганизмов (и даже во многом зависит от них), чтобы полноценно развиваться. Таким образом, в ходе эволюции между микробиотой и иммунной системой сформировались отношения, напоминающие очень сложный танец, захватывающий и чарующий.

Сейчас уже общепризнано, что одна из причин роста аллергий в последнее время – а также, возможно, и некоторых аутоиммунных заболеваний – это наша неумеренная тяга к чистоте. У нашего тела вроде бы нет оснований бороться с пыльцой, но у многих людей иммунная система распознает эти крохотные растительные пылинки как врагов и переходит в атаку, порождая воспаление, слезотечение и выделение слизи из носа. Гигиеническая гипотеза возникла в 1980-е годы в результате исследований детей из многодетных семей. Выяснилось, что такие дети, особенно младшие братья и сестры, гораздо реже страдают аллергиями по сравнению с ровесниками, которые были единственными детьми в своих семьях. Ученые предположили, что если дети в раннем возрасте подвергаются воздействию большего количества микробов и частиц окружающей среды (в том числе при контактах с другими детьми – носителями микробов), то их иммунная система научается атаковать только действительно вредные чужеродные агенты и более мягко реагирует на менее угрожающие частицы, будь то цветочная пыльца или белки арахиса. Для себя я объяснила это так: если бы мой пес еще щенком столкнулся с парочкой настоящих грабителей, он не стал бы так люто облаивать вполне дружелюбного почтальона, приносящего нам каждый день газеты.

Таким образом, поколение детей, которые (включая меня) проводили время, играя на улице в грязи, имело возможность еще в раннем возрасте столкнуться с чужеродными частицами и экзотическими микробами, расширяя тем самым «словарный запас» собственной иммунной системы. Любопытно отметить, что в формировании здоровой иммунной системы, как показывают недавние исследования, наши внутренние микробы могут играть намного более важную роль, чем внешние агенты. И еще один немаловажный факт – детский организм должен установить контакт со своими внутренними микробами во вполне определенный период. Ученые обнаружили, что в развитии ребенка существует, по-видимому, некое окно чувствительности, когда нарушение микробиоты (например, в результате слишком раннего употребления антибиотиков) может иметь последствия, которые будут сказываться всю жизнь, повышая риск связанных с иммунитетом заболеваний, таких как астма или аллергии.

Нестабильная иммунная система опасна. Она может слишком бурно реагировать на безвредные чужеродные частицы, а еще способна восстать против собственного организма. Ученые активно изучают связи между кишечной микробиотой и аутоиммунными заболеваниями, такими как болезнь Крона или язвенный колит, которые возникают, когда неспособная к саморегуляции иммунная система приводит к хроническим воспалениям и повреждению тканей своего же организма.

Генетический профиль некоторых людей делает их более уязвимыми к воспалительным заболеваниям кишечника. Однако, по словам Гэри Ву, исследователя-гастроэнтеролога из Медицинской школы Перельмана при Пенсильванском университете, человеческими генами можно объяснить не более 30 % риска заболеть болезнью Крона и всего 10 % риска приобрести язвенный колит. «Это значит, что риск возникновения этих заболеваний зависит от внешних причин». А некоторые факторы среды могут запускать вредоносные изменения в микробиоте, смещая баланс иммунной системы таким образом, что она сама начинает способствовать развитию иммунопатологических заболеваний. При этом Гэри Ву советует обратить внимание на то, как быстро выросла за последние десятилетия доля людей, страдающих болезнью Крона. «Раньше в Азии – в Китае, Японии, Индии – воспалительные заболевания кишечника встречались относительно редко, – говорит он. – Но по мере того как эти общества становятся все более промышленно развитыми, частота встречаемости этих болезней стремительно растет». По его мнению, одной из причин может служить дисбаланс кишечной микробиоты, возникающий в результате перехода к образу жизни индустриального общества.

Жизнь в излишне чистой среде имеет и еще одно нехорошее следствие, на этот раз вполне макроскопическое: отсутствие паразитов. Хотя то, что мы избавились от глистов, принято считать положительным достижением, большую часть нашей эволюции (а также эволюции наших домашних животных) паразиты были нашими постоянными спутниками. По мнению многих ученых, вполне вероятно, что наше тело в эволюционном смысле даже нуждается в них. Это тоже часть гипотезы «старых друзей», предполагающая, что иммунная система человека скучает по паразитам и в их отсутствие ведет себя не совсем правильно.

Наряду со множеством изменений в нашем образе жизни (пастеризованные и рафинированные продукты, стерильно чистые дома, частый прием антибиотиков) изгнание паразитов (солитеров, анкилостом, остриц) в развитых странах совпало с ростом аллергий и аутоиммунных заболеваний. Возможно, звучит несколько нелепо, что при огромном числе факторов, влияющих на наше здоровье, именно отсутствие паразитов мы считаем реальной причиной его ухудшения. Однако ученые стали наблюдать за состоянием пациентов, которым вновь ввели паразитов, и результаты оказались впечатляющими, хотя сам процесс исследования явно не для слабонервных в силу своей, скажем так, тошнотворности[38]38
  Честное слово, дальше мы обязательно начнем говорить о более аппетитных вещах.


[Закрыть].