• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
1140
Вы и 2 кг ваших микроскопических личных помощников – кухарок, врачей, санитаров и психологов
Биология
Кишечная палочка (Escherichia coli) – один из самых известных обитателей кишечника теплокровных животных. Большинство штаммов E. coli безвредны. В кишечнике эта бактерия синтезирует витамин K и предотвращает развитие патогенных микроорганизмов

Вы и 2 кг ваших микроскопических личных помощников – кухарок, врачей, санитаров и психологов

Почему наутро после долгожданного дачного «шашлычка» некоторые люди чувствуют себя, как с похмелья? Действительно ли можно «полнеть из воздуха»? Есть ли связь между работой нашего кишечника и иммунитетом? Ответы на эти и другие вопросы – в статье известного специалиста в области молекулярной и системной биологии, академика В.М. Говоруна

В условиях пандемии мы, то есть общество, стали как-то косо смотреть на наших самых-самых меньших братьев – микроорганизмы. Засилье масок и санитайзеров, боязнь дверных ручек и лошадиные дозы антибиотиков, которые сейчас выписывают при любых признаках ОРВИ, – все это навевает мечтания о чем-то «очень чистом», практически стерильном.

Но что будет с нами, если наше тело станет абсолютно стерильным – если лишить его огромного множества крохотных «квартирантов» (микробиома), которые заселяют все возможные местообитания в нашем теле, от кожи рук до слизистой верхних дыхательных путей, кишечника и половых органов? 

На человеке проводить такой эксперимент неэтично, но, к примеру, «безмикробные» лабораторные мыши, лишенные кишечной микрофлоры, в два раза сильнее реагируют на стресс; потребляя на треть больше калорий, они накапливают почти вдвое меньше жира… Но сегодня более актуален тот факт, что стерильные мыши намного быстрее и чаще погибают от такой инфекции дыхательных путей, как грипп. Дело в том, что вещества, образующиеся при переваривании бактериями пищи, в первую очередь растительной, способствуют выработке того самого интерферона, который подавляет размножение вируса и стимулирует образование защитных белков-антител (и который, кстати, входит в «ковидный» перечень рекомендованных препаратов). Список неприятностей стерильных млекопитающих можно продолжить, но вернемся к нашему микробиому…

Находясь в материнской утробе, будущий человек абсолютно стерилен: своих первых микроорганизмов, от бактерий до вирусов и грибков, он получает во время родов – естественно, естественных. Грудное вскармливание помогает детям, рожденным с помощью кесарева сечения, догнать своих сверстников и получить свой кишечный микробиом, в котором поначалу доминируют бифидо- и лактобактериии. 

«Микробный орган» взрослого человека по числу клеток на порядок превышает число клеток всего организма, а по весу (2–2,5 кг) сравним с сердцем или печенью. Вот только функций у него неизмеримо больше: микроорганизмы расщепляют компоненты пищи, в первую очередь трудноперевариваемые; выделяют в просвет кишечника биологически активные вещества, в том числе антимикробные, витамины и ферменты, а также нейропептиды и противоопухолевые соединения; активно участвуют в обменных процессах; разлагают яды и токсины, поступающие с водой, пищей, воздухом; стимулируют местный и гуморальный иммунитет и т. д, и т. п.

Бактерии могут даже «заставить» вас себя кормить! Когда вы садитесь на диету, ваши кишечные палочки начинают секретировать гормоноподобные вещества, аналогичные тем, которые выделяет центральная нервная система для регуляции аппетита. 

Большую часть микробиома человека составляют кишечные микробы. Их высокое разнообразие – это хороший признак. Хотя бы потому, что число видов у пожилых и больных людей падает примерно вдвое по сравнению со здоровыми и молодыми. Что, похоже, и является одной из причин развития целого ряда болезней, от метаболического синдрома и астмы до болезни Крона. 

К примеру, была обнаружена связь между наличием определенных бактерий и развитием диабета 2-го типа, хотя сам механизм этого феномена пока непонятен. И даже при аутизме индивидуальный подбор пищевого рациона в сочетании с коррекцией микрофлоры нередко оказываются более действенными по сравнению с приемом психотропных препаратов.

С дисбалансом кишечной микрофлоры связано развитие болезней не только желудочно-кишечного тракта, но и ряда других органов, а также системных и онкологических заболеваний и различных форм воспалительных процессов. По: (Schroeder & Bäckhed, 2016)

Кстати сказать, даже причиной «пищевого похмелья» после пикника, о котором говорилось выше, является аутоинтоксикация в результате бурного развития в кишечнике анаэробных гнилостных бактерий. «Пищей» для последних служат белки и жиры, которые не переварились в тонком кишечнике из-за дефицита нужных ферментов.

Так что, чем больше узнаешь о работе нашего микробиома, тем больше начинаешь его уважать и ценить. И понимать, что его надо умножать и беречь. Но вот как это сделать?

Известно, к примеру, что микробиота намного разнообразнее в глубинке, вдали от крупных городов-миллионников, где питание людей не так сильно изменилось за последнее столетие, и рацион включает намного меньше продуктов индустриального происхождения. С другой стороны, в товарах из «магазина» содержится много генов антибиотикорезистентности, так как большинство сельскохозяйственных животных так или иначе контактирует с антибиотиками. Да мы и сами нередко применяем антибиотики при любых заболеваниях, не только бактериальных. В результате самым гигантским резервуаром антибиотико¬устойчивых генов, «зашитых» в бактерии, сейчас является само человечество. Такие бактерии, перемещаясь, к примеру, из кишечника в легкие, могут привести к болезни и даже гибели своего хозяина.

Помимо «питания и лечения», на нашу микробиоту влияют и другие факторы, включая сам образ жизни. Так, у тяжелых алкоголиков со сниженным пищевым потреблением и истощением разнообразие кишечных бактерий снижено, при этом у них обнаружены нетипичные для нормофлоры бактерии и виды, «настроенные» на использование продуктов цикла метаболизма этанола. 

Для поддержания микробиома и борьбы с дисбактериозом можно использовать различные пре- и пробиотики (включая вирусы бактерий – бактериофаги), а в последнее время приобретает популярность и «оперативное вмешательство» – процедура ТФМ (трансплантация фекальной микробиоты). Наблюдения за ТФМ и процессами заселения кишечника «чужими» бактериями показывают, что, как и в случае с группами крови, здесь также существуют подходящие к друг другу доноры и реципиенты. Поэтому даже успешная с точки зрения клиники процедура может дать только временный эффект, и пересаженная флора через какое-то время «уходит». Сегодня ведутся работы и по созданию так называемого искусственного кала, или искусственной микробиоты, но пока не очень успешно.

Наука о микробиоте человека сейчас очень быстро развивается – новые данные появляются с фантастической скоростью, так что буквально с каждым месяцем мы узнаем все больше о наших микроскопических симбионтах, во многом определяющих не только наше здоровье, но и само наше существование. Не стоит забывать о них в своей обычной жизни – иначе они сами напомнят о себе. 

Фото: CDC/Janice Haney Carr и NIAID/E. Erbe

Подробнее об этом

Статьи

Материалы

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!