Микробиота: что о ней известно?
В свете последних научных данных человек – не единый организм, а целая экосистема, вернее, сложный комплекс экосистем, эдакий макроорганизм, функционирование которого подчиняется общим законам экологии (справедливости ради, это относится не только к человеку, а вообще к любому живому существу в этом бренном мире).
В последнее время я читаю статьи и обзоры на тему человеческой микрофлоры. Тема эта вызывает все больший интерес как специалистов-микробиологов, так и медиков самых разнообразных профилей, от гастроэнтерологов до психиатров. Неспроста, поскольку, оказывается, чертова прорва процессов в человеческом организме регулируется не самим человеком, как мы привыкли думать, а именно бактериями, населяющими нас. В свете последних научных данных человек – не единый организм, а целая экосистема, вернее, сложный комплекс экосистем, эдакий макроорганизм, функционирование которого подчиняется общим законам экологии (справедливости ради, это относится не только к человеку, а вообще к любому живому существу в этом бренном мире).
Вот некоторые факты. На 1013 клеток в человеческом теле приходится 1014 бактерий – на порядок больше, чем клеток вообще. Это означает, что примерно 90% клеток, составляющих наше тело, - это наши бактерии-симбионты. Однако, впечатляет. Большинство из них населяет кишечник, в пропорциях примерно 10 5 бактерий на грамм перевариваемой пищи в тонком кишечнике, до 1012 бактерий на грамм того же самого в толстом кишечнике (Sekirov et al., 2010). Многие из этих бактерий просто там живут, включая также условно-патогенные бактерии, но большинство представляет собой истинных симбионтов, в том смысле, что их жизнедеятельность является существенно необходимой и благоприятной для хозяина, то есть, для каждого из нас. Например, оказывается, витамины К и группы B вполне себе успешно синтезируются внутренними бактериями в толстом кишечнике, так же, как и антикарциногены типа бутиратов. Не говоря уже о непосредственном влиянии на иммунную систему, на общий метаболизм, и даже на настроение.
Кстати, даже развитие многих органов, включая кишечник, напрямую зависит от воздействия бактерий сразу после рождения. Младенец рождается стерильным, первую порцию бактерий он получает, проходя через родовые пути, соответственно, кесарята первую порцию получают из больницы, что довольно сильно определяет разницу между этими детьми в первый год жизни; ну а затем бактерии всасываются буквально с молоком матери – вот почему так важно именно грудное вскармливание, и вот он, легендарный иммунитет, которым снабжает мать свое дитя (ну, помимо тех штук, которые проникают через плаценту во время вынашивания ребенка). Никаких чудес и эзотерики, все просто.
Человека может населять более 1000 видов разных бактерий, но на деле разнообразие видов в конкретном индивиде ограничивается примерно 160. Экология учит, что чем разнообразнее экосистема, тем она устойчивее к внешним воздействиям. Даже если какая-то часть системы сильно пострадает из-за неких внешних факторов, близкородственные организмы займут место вымерших, и общее функционирование системы не пострадает. У такой системы изрядный запас прочности. В противовес этому, системы с небольшим разнообразием видов не смогут быстро оправиться от воздействия, если смогут вообще. А поскольку свято место пусто не бывает, то место бактерий-симбионтов в этом случае занимают бактерии-приживалы, среди которых множество условно-патогенных организмов, которые, в свою очередь, размножившись, перестают быть «условными» и начинают патогенить всерьез.
Далее, как это ни цинично, но жизнь сводится к двум процессам: питанию и размножению. Это же справедливо и для бактерий. Они будут жить там, где есть еда, и где можно размножиться. Ну а едой, в частности, для кишечных бактерий служит то, что едят люди. И поскольку в разных местах люди едят разную еду, то, соответственно, у них будут разные бактерии. Например, установлено, что у людей, питающихся преимущественно животной пищей, преобладают бактерии из родов Bacteroidetes и Firmicutes, а у преимущественных вегетарианцев – Prevotella.
Но и это еще не все. Для бактерий характерно многообразие субстратов, которые они могут расщеплять, это заложено у них в геномах (для сравнения, в собственном геноме человека закодировано меньше 20 ферментов, расщепляющих углеводы, и то, по преимуществу, простые сахара и крахмалы). Что это означает? Человек не может переваривать пищевые волокна и получать из них полезные вещества, а вот его бактерии - могут. При условии, конечно, что эти бактерии у человека живут. Вот у мясоедов они не живут, поэтому мясоедов с капусты будет пучить и крючить, а вегетарианцев - не будет. Более того, бактерии могут перенимать куски геномов других бактерий для приспосабливания к другим субстратам. Расщепляя сложные углеводы, включая целлюлозу, бактерии снабжают хозяина дополнительной энергией, обеспечивают лучшее усваивание нутриентов, регулируют аппетит и вообще выполняют множество функций, изучением которых и занимаются в последнее время медики с микробиологами.
Какие из этого следуют выводы. Ну, во-первых, вывод номер один: питание – это основной и чуть ли не единственный фактор, с помощью которого можно экологично воздействовать на собственную микрофлору в правильном направлении. Любые другие способы воздействия будут либо давать лишь временный эффект, либо потенциально могут приводить к опасным перекосам. В последнее время большое внимание ученых занимает тема пробиотиков (т.е., собственно бактерий) и пребиотиков (т.е., субстратов для бактерий). Они оказывают положительный эффект, но если ничего не менять в питании, после отмены препарата все постепенно вернется на круги своя. Очень многообещающей темой являются пребиотики, т.е. собственно субстрат для бактерий в пилюльках, что по сути является попыткой дать бактериям ту еду, которая им нужна. Но здесь возникает ряд проблем, как то: однообразие субстрата (в то время как натуральная пища дает их, субстратов, многообразие), что ведет за собой однообразие популяции бактерий и, как следствие, меньшую устойчивость экосистемы. И снова главный вопрос: а что будет после отмены препарата? Или следует подсаживаться на пилюльки до конца дней своих, на радость корпорациям?
Я вначале не понимала, почему ученые мужи концентрируются на проблеме придумать чудо-пилюлю, которая разрешит все связанные проблемы, в то время как природа уже придумала дешевое и сердитое решение. Ведь многие исследования делают акцент на том, что именно западная система питания приводит к изменению бактериального биоценоза, что влечет за собой массу проблем со здоровьем. Затем, в одном материале об атеросклерозе аж 1967 года (William Dock), прочла вот это:
«Следующим определяющим фактором является то, что и доктора, и пациенты скорее пойдут на риск сокращения жизни, чем откажутся от собственных удовольствий. Многие мужчины и женщины не признают тот факт, что питание может привести к болезням, хотя обычно, при начале коронарной болезни сердца, они связывают испытываемые ими боли с чем-то, что они съели накануне. В 1916 году Уильям Офюль (William Ophüls), профессор патологии в Стэнфордском университете, начал учить студентов-медиков, что система питания является важным, и, пожалуй, наиболее контролируемым фактором в атеросклерозе. Ему следовал Т. Лири (T. Leary) в Бостонском университете в 1934 году. Но ни один из их студентов им не поверил. Сегодня только небольшое число врачей принимает это в принципе, и еще меньшее количество – в своей практике или в собственном образе жизни. Человек не только не может метаболизировать холестерин и насыщенные жиры, подобно плотоядным животным, он даже не в состоянии воспринять жизненные факты, как в патогенезе, так и в политике. Макиавелли отметил, что «человек скорее простит убийство своего отца, чем кражу своего состояния». До тех пор, пока человек скорее смирится с потерей собственной жизни, чем откажется от новообретенной еды и наркотиков, вдыхаемых или употребляемых в течении дня, уровень смертности от атеросклероза или рака легких всегда будет высоким.»
Что тут еще добавить? Все уже сказано.
Литература:
-
F. Tomas et al.
Environmental and gut Bacteroidetes: the food connection -
S.N. Peterson et al.
The dental plaque microbiome in health and disease -
W. P. Bowe, A. C. Logan
Acne vulgaris, probiotics and the gut-brain-skin axis – back to the future? -
I.B. Jeffery, P.W. O’Toole
Diet-Microbiota Interactions and their implications for healthy living -
I. Spreadbury
Comparison with ancestral diets suggests dense acellular carbohydrates promote an inflammatory microbiota, and may be the primary dietary cause of leptin resistance and obesity -
W. Dock
Atherosclerosis: the facts and the mysteries -
S. C. Bischoff
’Gut health’: a new objective in medicine? -
I. Sekirov
Gut microbiota in health and disease -
O. Koren et al.
Human oral, gut, and plaque microbiota in patients with atherosclerosis -
A. B. Berezow, R.P. Darveau
Microbial shift and periodontitis