Кишечник и мозг: как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг

Два наиболее хорошо изученных рода бактерий сегодня – это Bifidobacterium и Lactobacillus. Не переживайте по поводу того, как запомнить эти мудреные названия. В этой книге вам еще не раз встретятся сложные латинские названия бактерий, но обещаю, что к концу чтения вы без проблем станете ориентироваться в бактериях разных родов. Хотя пока мы не можем с точностью утверждать, бактерии какого рода и в каком соотношении определяют оптимальное состояние здоровья, согласно принятому мнению, самое важное – это их разнообразие.

Следует отметить, что грань между «полезными» и «вредными» бактериями не настолько четкая, как можно подумать. Повторю, что важные факторы здесь – общее разнообразие и соотношение разных родов бактерий относительно друг друга. При неправильном соотношении некоторые роды бактерий, способных оказывать положительное влияние на состояние здоровья организма, могут превратиться во вредоносные. Например, печально известная бактерия Escherichia coli продуцирует витамин К, но может вызывать серьезнейшее заболевание. Бактерия Helicobacter pylori, о которой уже упоминалось ранее в связи с тем, что она вызывает пептическую язву, выполняет и полезную функцию – помогает регулировать аппетит, чтобы человек не переедал.

В качестве еще одного примера можно взять бактерию Clostridium difficile. Эта бактерия – главный возбудитель тяжелейшего инфекционного заболевания, если ее популяция в организме становится слишком высокой. Заболевание, основной симптом которого – сильная диарея, по-прежнему приводит к смерти почти 14 тысяч американцев ежегодно. Уровень заболевания инфекцией C. difficile резко повысился за последние 12 лет {27} . В период 1993–2005 годов количество заболеваний среди госпитализированного взрослого населения увеличилось в три раза, а в период 2001–2005 годов – в два раза {28} . Кроме того, резко повысилась смертность, в основном из-за появления мутировавшей сверхвирулентной [9] разновидности этой бактерии.

27

Инфекции, вызванные бактерией Clostridium difficile (Clostridium difficile Infection), Центры по контролю и профилактике заболеваний, 1 марта 2013 г., доступно на сайте:по состоянию на 12 января 2015 г.

28

Специалистам-медикам: быстро, недорого, уровень выздоровления 90 % (For Medical Professionals: Quick, Inexpensive and a 90 Percent Cure Rate), доступно на сайте:по состоянию на 12 января 2015 г.

9

Вирулентность (от лат. virulentus – ядовитый) – степень способности данного инфекционного агента (штамма микроорганизма или вируса) заражать данный организм.

Обычно у всех нас в детском возрасте в кишечнике находится значительное число бактерий C. difficile, и это не вызывает проблем. Эта бактерия обнаружена в кишечнике примерно у 63 % новорожденных и у трети малышей в возрасте года – четырех. Однако изменение микрофлоры кишечника, спровоцированное, например, чрезмерным употреблением определенных антибиотиков, может вызвать слишком бурный рост численности этой бактерии, что способно привести к развитию смертельно опасного заболевания. Хорошая новость в том, что сегодня нам известен эффективный способ лечения этой инфекции – использование бактерий других родов для восстановления баланса микрофлоры кишечника.

В следующих главах вы узнаете больше о микрофлоре кишечника и ее взаимосвязи с иммунной системой и головным мозгом. А сейчас самое время задать себе следующий вопрос: откуда берутся наши бактерии? Иными словами, как они становятся неотъемлемой частью нашего организма?

У вас это от природы! Отчасти…

Большинство имеющихся у нас знаний о микрофлоре кишечника получены в результате лабораторных наблюдений за так называемыми стерильными мышами. Это специально выведенные мыши, лишенные бактериальной флоры, что позволяет ученым наблюдать за тем, какое влияние оказывает на живой организм отсутствие у него микробов, или, наоборот, что происходит, когда в организм попадает определенный род бактерий. Например, у стерильных мышей наблюдались острые приступы тревожности, неспособность справляться со стрессом, хронические воспалительные процессы в кишечнике и во всем организме, а также более низкий уровень важного белка, стимулирующего и поддерживающего развитие нейронов, – нейротрофического фактора головного мозга BDNF {29} . Однако эти симптомы снижались, если рацион питания мышей обогащался двумя распространенными пробиотиками – Lactobacillushelveticus или Bifidobacterium longum.

29

Левис Т. В гармонии с кишечником: как бактерии могут влиять на психическое здоровье (Go with Your Gut: How Bacteria May Affect Mental Health), LiveScience, 8 октября 2013 г., доступно на сайте:по состоянию на 12 января 2015 г.

Считается, что, когда ребенок развивается в утробе матери – относительно стерильной среде, – он лишен собственной бактериальной флоры. (Думаю, что это положение вскоре будет опровергнуто, поскольку появляются новые научные данные о том, что плод может подвергаться воздействию микроорганизмов в утробе матери через плаценту и что формирование микрофлоры фактически начинается в этот период {30} . Следите за новыми данными по этой теме.) Согласно принятой сегодня точке зрения, микрофлора человека начинает формироваться в тот момент, когда плод при движении через родовые пути подвергается воздействию микроорганизмов во влагалище матери. И хотя многие не хотят об этом думать, даже каловые массы матери в перианальной области помогают инокулировать новорожденного микроорганизмами, которые будут поддерживать его здоровье.

30

Агард К. и др. Роль плаценты в формировании уникальной микрофлоры кишечника (The Placenta Harbors a Unique Microbiome), Sci. Transl. Med. 237, № 6 (21 мая 2014 г.): 237ra65.

С точки зрения первоначального развития здоровой иммунной системы важным фактором для задания «пороговой величины» воспаления может быть способ рождения. Это одно из наиболее значимых событий для определения функциональной результативности микрофлоры. Под «пороговой величиной» я понимаю средний или базовый уровень воспаления, характерный для конкретного человека. Эту «пороговую величину» можно условно считать встроенным термостатом, запрограммированным на определенную температуру. Если у вас высокая «пороговая величина», условный термостат запрограммирован на температуру 78 градусов, в целом ваш индивидуальный уровень воспаления выше, чем у кого-то другого, у кого «пороговая величина» более низкая. Хотя здесь возможны некоторые вариации, в целом более высокая пороговая величина означает более высокую температуру (уровень воспаления). Как уже говорилось, способ рождения влияет на первоначальное формирование микрофлоры кишечника, что, в свою очередь, оказывает воздействие на индивидуальный уровень воспаления у конкретного человека.

Можно ли изменить эту пороговую величину? Да, несомненно. Точно так же как посредством диеты и спортивных упражнений можно изменить предопределенный вес и индекс массы тела (ИМТ, соотношение массы тела человека и его роста), предопределенный уровень воспаления можно изменить, корректируя свои базовые привычки и образ жизни. Однако, прежде чем перейти к обсуждению этого вопроса, важно, чтобы вы поняли, какая основа закладывается в ранние годы жизни и как способ рождения влияет на риски для здоровья.

В ходе многочисленных авторитетных исследований проводилось сравнение между детьми, рожденными с помощью кесарева сечения или через естественные роды {31} . Помимо сравнения доминирующих характеристик микрофлоры у двух этих групп ученые также проанализировали связанные с этим проблемы со здоровьем и пришли ко многим тревожным выводам. Согласно результатам исследований, существует очевидная взаимосвязь между тем, какие бактерии колонизируют кишечник новорожденного, и тем, какие бактерии находятся в родовых путях матери. Особенно интересны результаты одного из исследований, проведенного группой ученых в 2010 году, когда было выполнено генетическое секвенирование для определения типа бактерий, которые присутствуют у матерей и новорожденных младенцев. Выяснилось, что у младенцев, родившихся путем естественных родов, колонии бактерий напоминают состав вагинальной микрофлоры матери, с преобладанием полезных бактерий Lactobacillus. В то время как у рожденных с помощью кесарева сечения состав бактериальной флоры близок к тому, который находится на кожной поверхности, с преобладанием потенциально опасных бактерий Staphylococcus {32} .

31

Гренс К. Материнская микробиота (The Maternal Microbiome), The Scientist, 21 мая 2014 г., http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/40038/title/The-Maternal-Microbiome/.

32

Домингес-Белло М. и др. Способ рождения определяет состав и структуру микробиоты у младенцев (Delivery Mode Shapes the Acquisition and Structure of the Initial Microbiota across Multiple Body Habitats in Newborns), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, № 26 (29 июня 2010 г.): 11971–75, Epub 21 июня 2010 г.

В 2013 году в Canadian Medical Association Journal были опубликованы результаты исследований с прямым перечислением фактов, показывающие, как нарушения в микробиоте кишечника новорожденного связаны со многими воспалительными и иммунными проблемами, такими как аллергические реакции, астма и даже рак {33} . Авторы исследования подчеркнули важность способа рождения младенца, а также типа вскармливания – грудного или искусственного. Они вполне обоснованно говорили о микробиоте кишечника как о «супероргане», выполняющем «разнообразные функции для поддержания здоровья и при заболеваниях». В комментариях к исследованию доктор Роб Найт, руководитель авторитетной Лаборатории Найта в Университете Колорадо в г. Боулдере, отметил: «Дети, рожденные с помощью кесарева сечения или находившиеся на искусственном вскармливании, попадают в группу повышенного риска развития различных заболеваний в дальнейшей жизни. Оба этих процесса ведут к изменению микробиоты кишечника у здоровых младенцев, что может быть механизмом повышения риска» {34} .

33

Азад М. Б. и др. Кишечная микробиота у здоровых канадских новорожденных: классификация по способу рождения и питания в 4 месяца (Gut Microbiota of Healthy Canadian Infants: Profiles by Mode of Delivery and Infant Diet at 4 Months), CMAJ 185, № 5 (19 марта 2013 г.): 385–94, Epub 11 февраля 2013 г.

34

Кишечная микробиота у новорожденных, сформированная под воздействием кесарева сечения и грудного вскармливания, может оказывать долгосрочное влияние на здоровье (Infant Gut Microbiota Influenced by Cesarean Section and Breastfeeding Practices; May Impact Long-Term Health). Журнал Канадской медицинской ассоциации ScienceDaily, 11 февраля 2013 г., доступно на сайте:по состоянию на 8 января 2015 г.

Польза бактерий Lactobacillus заключается в том, что они создают умеренно кислотную среду, в которой сокращается рост патогенных бактерий. Они обладают способностью использовать молочный сахар, лактозу, в качестве «топлива». Благодаря этому новорожденные перерабатывают лактозу, содержащуюся в грудном молоке. По большому счету у новорожденных, появившихся на свет с помощью кесарева сечения, может быть недостаточное количество бактерий Lactobacillus. Вместо этого они оказываются под влиянием бактерий, незримо присутствующих в операционной и на руках врачей и медсестер, – то есть бактерий, населяющих кожные покровы, в которых преобладают типы, не имеющие особого полезного влияния. Более того, как пишет в своей потрясающей книге Missing Microbes [10] доктор Мартин Блейзер, каждая женщина в Америке, рожающая ребенка с помощью кесарева сечения, получает антибиотики. Это означает, что все младенцы, появившиеся на свет с помощью хирургического вмешательства, в самом начале жизни подвергаются мощному воздействию антибиотиков – настоящий двойной удар {35} .

10

Издана на русском языке: Блейзер М. Жизнь после антибиотиков. М.: Эксмо, 2016.

35

Блейзер М. Жизнь после антибиотиков (Missing Microbes) (New York: Henry Holt, 2014).