Ученые: центр управления человеческим организмом находится в кишечнике

В желудочно-кишечном тракте находится более 60 процентов всей микрофлоры

Фото: EAST NEWS

ЧЕЛОВЕК ПЛЮС 10 ТЫСЯЧ МИКРОБОВ

В 2017 году компания IBM совместно с институтом Броуда при Массачусетском технологическом институте и Гарвардском университете запустили глобальный проект Human Microbiome Project (человеческий микробиом, англ.). Цель – выяснить закономерности и подробности: как триллионы бактерий в нашем кишечнике, теле и на коже влияют на развитие сахарного диабета, тяжелой болезни Крона, язвенного колита и множества других заболеваний. Недавно к этому проекту присоединились российские ученые. Чтобы узнать, что уже удалось выяснить исследователям и какие перспективы ожидают человечество — микробиом ведь это, можно сказать, тема дня в науке! - мы встретились с одним ведущих экспертов, профессором кафедры гастроэнтерологии Центральной государственной медицинской академии Управления делами Президента РФ, доктором медицинских наук Марией Ардатской.

- Мария Дмитриевна, не все толком понимают: что такое микробиом, которым сейчас так заинтересованы и ученые, и врачи?

- Микробиом - совокупность всего, что нас населяет. Это собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с организмом человека. К ним относятся не только бактерии, но и вирусы, простейшие, грибы. Но все-таки основную часть микробиома составляют бактерии. Поэтому им уделяется наибольшее внимание в научных исследованиях. Всего в человеческом организме обитает свыше 10 тысяч видов различных микробов. И они оказывают на нас огромное влияние. Например, геном человека содержит около 22 тысяч генов, а микробиом добавляет еще порядка 8 млн уникальных бактериальных генов! И получается, что генов бактерий в человеке почти в 400 раз больше, чем человеческих.

ПОЛЕЗНЫХ НАМНОГО БОЛЬШЕ, ЧЕМ ВРЕДНЫХ!

- Каково соотношение вредных и полезных бактерий в нашем организме?

- Полезных бОльшая часть, порядка 90% нашей микрофлоры. Представления о микробиоме сейчас расширились благодаря новейшим методам генетического секвенирования (то есть расшифровки последовательности генов в ДНК). Оказалось, что все бактерии в нас объединяются в пять больших сообществ, которые называются филами. В организме человека господствуют два фила - так называемые бакетороиды и фирмекуты. Они составляют порядка 95% процентов всей нашей микрофлоры. Именно их соотношение во многом определяет состояние здоровья человека.

Что касается вредных бактерий, то мы можем их получать с пищей либо при заражении инфекцией. Как правило, они к нашим клеткам не «прилипают», но в ряде случаев может развиться инфекционное заболевание.

- Можно ли что-то сделать, чтобы улучшить свой микробиом?

- Можно. Прежде всего на микробиом можно влиять с помощью еды. Для микрофлоры полезны продукты, содержащие пищевые волокна (в первую очередь это овощи и фрукты. - Ред.). Это отличный корм для «хороших» бактерий. А «плохие», вредные, для своего роста питаются продуктами деградации сложных белков и жиров. Поэтому чрезмерно налегать на жирные продукты и мясо с точки зрения микрофлоры неполезно.

Также на микробиом, безусловно, влияют физнагрузки, режим сна и прочее - как компоненты здорового образа жизни. Поскольку все воздействует на обмен веществ

Доктор медицинских наук Мария Ардатская

ВСЕМ РУЛИТ КИШЕЧНИК?

- Правда ли, что именно микрофлора кишечника играет решающую роль в состоянии нашего здоровья? Или это все-таки преувеличение?

- В желудочно-кишечном тракте находится более 60 процентов всей микрофлоры. В современной науке преобладает точка зрения, что многие болезни действительно зависят от состояния нашего микробиома. Новейшие разработки в рамках проекта Human microbiome project подтверждают концепцию поддержания здоровья через равновесное состояние нашего макроорганизма (то есть человека и его флоры). Хотя, надо признать, что эта идея возникла за десятки лет до возникновения проекта, о котором мы с вами говорим.

Еще в начале ХХ века русский ученый, нобелевский лауреат Илья Ильич Мечников утверждал, что наши кишки, служащие приютом для различных бактерий, в значительной степени определяют не только физическое, но и духовное здоровье, эмоциональное, моральное состояние человека. Сегодня исследователи движутся в том же направлении. Мы видим подтверждения этой концепции на уровне генетических исследований. По их результатам подтверждается, что основные функции нормальной кишечной микрофлоры состоят, во-первых, в защите организма от чужеродных и вредных микроорганизмов. Во-вторых - в поддержании иммунитета за счет синтеза иммуноглобулинов (важных иммунных клеток). В-третьих, именно с помощью бактерий в кишечнике вырабатывается ряд жизненно необходимых нам витаминов, антиоксидантов и других ценных веществ.

ПОЧЕМУ БАНАНЫ И СЫР ПОМОГАЮТ ПОДНЯТЬ НАСТРОЕНИЕ

- Говорят, что микробиом влияет еще на наши пищевые привычки, работоспособность и даже настроение - как такое возможно?

- Напомню, что численность бактерий, живущих в нас, на два порядка больше, чем число собственных клеток нашего организма. Фактически это сверхорганизм! Я упоминала про филы – сообщества бактерий. Так вот, в самих филах выделяют еще по три энтеротипа бактерий. И от всей этой структуры, преобладания у человека тех или иных сообществ и соотношения элементов в них, во многом зависят наше здоровье, красота, мыслительные способности, настроение и память.

Это соотношение меняется и с возрастом, и в зависимости от болезней. Зная, какой энтеротип бактерий преобладает у того или иного человека, мы можем предугадывать, разовьется или нет у него та или иная патология (то есть нарушение здоровья. - Ред.). Например, можно судить, насколько человек будет защищен от ожирения, язв, сахарного диабета. Исследования последних лет показывают, что с нарушением микробиома также могут быть ассоциированы неврологические болезни – аутизм, болезнь Альцгейцмера и другие. Причем, с заболеваниями связаны не сами микроорганизмы, а продукты их жизнедеятельности - метаболиты. Скажем, одним из таких метаболитов является серотонин. Он служит нейромедиатором, то есть влияет непосредственно на высшую нервную деятельность, в том числе на наше настроение. Покормите свою микрофлору бананами или сыром, которые являются источником для синтеза серотонина, и - получите хорошее настроение.

СПАСТИ ОТ ДИАБЕТА И ВИЧ

- Расскажите, пожалуйста, подробнее о проекте Human Microbiome Project, к которому недавно присоединились российские ученые. Какие перспективы он открывает для нашего здоровья?

- Этот проект посвящен изучению микробиома на генном уровне. Изначально ученые вели исследования генома самого человека - в 1990 году был запущен Human Genom Project. Со временем выяснилось, что в нас есть гены, передающиеся от существ, населяющих нас. Так возник проект исследования микробиома, который стартовал в 2007 году. В его рамках, например, изучаются новейшие сахароснижающие препараты, воздействующие через микробиом. Также разрабатываются новые антибиотики, пробиотики адресного воздействия. Сейчас и в ближайшие годы мы будем главным образом накапливать информацию, чтобы впоследствии выйти на управление нашим макроорганизмом. То есть научимся управлять здоровьем человека через микробиом. Тогда мы сможем использовать микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности для медицины. Сможем корректировать самые разные процессы, протекающие в организме, контролировать вирусные и инфекционные заболевания, включая ВИЧ. Возможно, удастся, расшифровать причины пока не поддающихся лечению заболеваний.

- И, в конце концов, создать новые классы лекарств?

- Да, речь идет о создании новых классов препаратов для лечения самых разных болезней. Диабет второго типа (инсулиннезависимый), атеросклероз, болезни толстой кишки, язвенный колит, болезнь Крона, аутизм, рассеянный склероз в дальнейшем могут контролироваться через регулирование микробиоты.

Сейчас, например, уже широко используются препараты, которые называются пребиотиками. Это лекарства для «кормежки» полезной микрофлоры по большей части. Микрофлора, поедая те или иные вещества, дает на выходе вещества-метаболиты, которые нам необходимы. Этот класс лекарств можно назвать преметабиотиками. Например, в результате «правильного» кормления бактерий таким веществом, как лактитол, вырабатывается масляная кислота, которая способствует поддержанию целостности межклеточных контактов или «задраивает» межклеточное пространство в слизистой кишечника при его нарушении. Это очень важно, ведь при нарушении целостности слизистой кишечника в кровь попадает много вредных веществ, в частности эндотоксины, а за счет масляной кислоты эта угроза снимается. Кроме этого масляная кислота выполняет важных функций, в частности, участвует в энергообеспечении слизистой кишечника, оказывает антиканцерогенный эффект и многое другое. Самое интересное, что масляная кислота попадает в клетки кишечника только от бактерий и никак не извне.

Этот подход можно и нужно использовать не только для лечения заболеваний, связанных с нарушениями микробиома, но и для их профилактики.

ВРЕДЯТ АНТИБИОТИКИ И ПРЕПАРАТЫ ОТ АЛЛЕРГИИ

- Что может навредить нашему микробиому?

- В первую очередь - наше пищевое поведение и характер питания. Например, дефицит пищевых волокон. Несбалансированное, неравномерное питание плохо сказывается на микробиоме. Важно иметь в виду, что формировании сообщества микроорганизмов происходит в период вынашивания малыша матерью и в первые три года жизни. На этом отрезке фактически закладываются и большинство болезней, которые будут идти с нами по жизни. Конечно, есть генетическая вертикаль, наследство, передающееся нам от предыдущих поколений. Но это влияет на микрофлору в несравненно меньшей степени, чем характер питания. Тезис «мы есть то что, мы едим» на самом деле очень правильный. К сожалению, пища, на которую нас подсаживает большинство рекламных роликов по ТВ сейчас, пагубна.

Второй фактор - медицинское воздействие на организм, прежде всего антибиотики, которые сейчас льются на наших сограждан рекой. У нас любой чих фактически сразу же сопровождается антибактериальной терапией. Она очень плохо действует на микрофлору. Наша флора стабильна, пластична, пока здорова, способна самовосстанавливаться и поддерживать нормальный баланс микробных сообществ. Но даже двух-трехкратное применение антибиотиков может убить ее способность к самовосстановлению. Кстати, антигистаминные препараты (против аллергии. - Ред.) по мощи не уступают негативному влиянию антибиотиков. А их у нас тоже выписываются очень часто.

Продолжение следует. Во второй части читайте о том, как передаются бактерии при рукопожатиях, поцелуях, сексе и можно ли использовать полезные микроорганизмы для борьбы с вредными.