«От него зависят последствия ковида, ожирение и болезнь Альцгеймера»: что узнали ученые о микробиоме человека

Исполнилось 10 лет крупнейшему проекту изучения нашей микрофлоры, которую исследователи называют «вторым геномом» людей

Кишечник является ключевым иммунным органом.

Фото: Shutterstock

КЛЮЧ ДЛЯ ИЗБАВЛЕНИЯ ОТ ПОСТКОВИДА – В КИШЕЧНИКЕ?

Миллионы людей, переболевших ковидом, продолжают страдать из-за «хвостов» инфекции. Эти недомогания официально называются постковидным синдромом, и их изучают исследователи всего мира. Бразильские ученые поставили эксперимент: микрофлору кишечника людей, перенесших COVID-19 в легкой форме, пересадили мышам (предварительно удалив собственную микрофлору грызунов). Эффект поразил: у здоровых прежде мышек появились те же постковидные проблемы! С одной стороны, упали когнитивные способности: ухудшилась память, концентрация внимания. С другой стороны, произошел удар по иммунной системе. В частности, подопытные грызуны стали более уязвимы для новых инфекций, поражающих легкие.

– Наша работа подчеркивает важность микробиоты (содержимого кишечника. – Ред.) как мишени для терапии, помогающей лечить последствия ковида, – заявили авторы научной работы. Вопрос о том, чем и как нужно стрелять по мишени, чтобы попасть точно в цель, пока остается открытым.

Между тем, в июне этого года исполнилось 10 лет крупнейшему международному проекту по изучению микробиома человека, Human Microbiome Project (HMP).

И КТО ТУТ ХОЗЯИН?

– Конечно, и раньше микробиологи знали, что в организме человека обитает огромное количество микроорганизмов — смесь бактерий, простейших, вирусов, грибков. Они живут на коже, во рту, в кишечнике, и все это сообщество называется микробиомом. Но только в 2012 году после масштабного исследования мы смогли провести «инвентаризацию» всего многообразия. Удалось составить перечень из триллионов клеток, принадлежащих тысячам видов, общим весом не менее 200 граммов у каждого человека, – написала недавно в авторской колонке для научного журнала Nature одна из участниц проекта HMP, руководитель департамента по исследованию микробиома в Институте биологии Макса Планка (Тюбинген, Германия) профессор Рут Лей.

Сегодня ученые говорят о нашей микрофлоре как о «втором геноме» человека. Причем, куда более крупном, чем набор собственных генов людей. «В человеческом организме насчитывается свыше 10 тысяч видов различных микробов, – рассказала в интервью «КП» профессор-гастроэнтеролог, доктор медицинских наук Мария Ардатская. – При этом наш геном содержит около 22 тысяч генов, а микробиом добавляет еще порядка 8 млн уникальных бактериальных генов».

Словом, выходит, что генов бактерий и прочих микроорганизмов в человеке почти в 400 раз больше, чем собственных. Так что еще вопрос, кто тут хозяин.

– Десять лет спустя мы знаем о микробиоме намного больше. Но по-прежнему остаются загадки. Я нахожу удивительным, что мы передаем очень много функций бесчисленному множеству организмов, которые получаем из окружающей среды, начиная с рождения, – разводит руками профессор Рут Лей. И перечисляет, что еще остается тайнами и вызовами для ученых:

– как в процессе эволюции у человека впервые появился микробиом?

– чем микробиомы людей отличаются от микрофлоры других приматов, млекопитающих и животных в целом?

– как микробиомы переходят от человека к человеку?

– как в точности влияют изменение диеты, санитария и гигиена на наш микробиом и какими могут быть долгосрочные последствия этих изменений для здоровья?

Чтобы выяснить все это, биолог призывает продолжать и углублять исследования. А что самого важного о наших сожителях-микробах уже известно к сегодняшнему дню? «Комсомолка» собрала самые впечатляющие данные исследований и комментарии экспертов.

КАК МИКРОБЫ УПРАВЛЯЮТ НАШИМ НАСТРОЕНИЕМ

Знаменитый русский ученый, нобелевский лауреат Илья Мечников еще в начале ХХ века высказал гипотезу: бактерии, живущие у нас в кишечнике, влияют не только на пищеварение. Но и на физическое здоровье в целом, а также на моральное, эмоциональное состояние. Современные исследователи подтверждают: микрофлора точно вносит мощный вклад в управление нашим настроением!

Дело в том, что кишечник окружен сетью нервных волокон. Блуждающий нерв соединяет их с головным мозгом. При этом нервные клетки передают друг другу сигналы с помощью молекул-нейромедиаторов. Сложновато? Проще понять на примере: к числу нейромедиаторов относятся дофамин и серотонин, широко известные как «гормоны радости и удовольствия». Так вот, исследования показывают, что до 90% дофамина и от 50 до 95% серотонина вырабатываются именно под воздействием микрофлоры в нашем кишечнике. «Исходя из научных данных, вполне оправданно можно сказать, что счастье и наслаждение более чем наполовину рождаются у нас в животе», – пояснил «КП» исследователь микробиома, кандидат биологических наук Дмитрий Алексеев. И привел показательный пример:

– Зарубежные исследователи провели эксперимент. У женщин разного возраста определили уровень стресса: показывали неприятные фотографии и следили за негативными эмоциями. Потом дам поделили на три группы. Одной давали йогурты с большим сроком хранения. Второй – с добавками некоторых полезных бактерий. Третьей группе – йогурты, наиболее богатые бактериями-пробиотиками. Спустя время женщинам показали те же фото, которые их изначально ужасали. Оказались, что участницы, получавшие самый «живой» йогурт, стали воспринимать увиденное заметно спокойнее. Остальных по-прежнему захлестывали негативные эмоции.

Исследования последних лет также показывают, что нарушения микробиома, судя по всему, вносят серьезный вклад в развитие нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгейцмера. А еще состояние микрофлоры, похоже, сказывается на развитии аутизма, считают специалисты.

БОЛЬШЕ БАКТЕРИЙ – ТОНЬШЕ ТАЛИЯ

– Было немало экспериментов, в которых брали микробиоту из кишечника у людей с ожирением, пересаживали мышам, и грызуны тоже набирали вес, – говорит Дмитрий Алексеев. – Все это наводит ученых на мысль, что некоторые бактерии могут способствовать, чтобы при том же количестве еды человек усваивал больше калорий.

С другой стороны, ряд исследований показал: у стройных людей в кишечнике живут более разнообразные микробы. «Они питаются разными веществами, и в итоге все вместе подъедают больше остатков продуктов, не давая им усваиваться и откладываться в жировые запасы», – считает Алексеев. Поэтому одно из правил здорового питания и избавления от лишних килограммов – максимальное разнообразие овощей и фруктов. Если делаете салат, старайтесь, чтобы там были не только огурцы-помидоры. Добавьте морковку, болгарский перец, капусту, побольше зелени, советуют биологи и диетологи. Все это – любимая еда бактерий, клетчатка.

ПОМОЩЬ ИЛИ УДАР ПО ИММУНИТЕТУ

– Некоторые микроорганизмы, живущие у нас в тонком и толстом кишечнике, могут вырабатывать воспалительные молекулы, – рассказал «КП» известный геронтолог, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Научно-клинического центра геронтологии Алексей Москалев. – Например, бактерия Prevotella copri (ее много, скажем, у пациентов с ревматоидным артритом) производит воспалительное вещество триметиламин-N-оксид. Для этого она использует холин и карнитин, попадающие к нам в кишечник при питании красным мясом, яйцами и молочными продуктами (сыр и кисломолочные не дают такого эффекта). Для абсолютно здорового человека эта еда в разумных количествах не представляет серьезной опасности, успокаивает ученый. А вот тем, кто уже столкнулся с воспалением, желательно максимально ограничивать такие продукты.

«Зато сахаролитические бактерии, такие как лактобациллы и бифидобактерии, дают благоприятный [для иммунной системы и организма в целом] эффект», – радует эксперт. Кишечник заселяется этими микроорганизмами, когда мы едим йогурты, простоквашу, пьем кефир и другие кисломолочные напитки. А также когда едим квашеную капусту.

Аминокислота триптофан, которую мы получаем, например, с орехами, сыром, рыбой, птицей, под действием полезной флоры преобразуется в вещества, которые, попадая в кровь, оказывают прямое противовоспалительное действие.

ЭТО ПРИГОДИТСЯ

Пять правил для здоровой микрофлоры

1. Запомните: полезные нам микроорганизмы («работающие» на улучшение настроения, поддержку иммунитета и т. д.) больше всего любят два типа продуктов:

– Первый – клетчатка: овощи, фрукты.

– Второй – ферментированные продукты: кисломолочные, моченые яблоки, квашеная капуста, кимчи (корейская закуска из квашеных овощей), японские соевые бобы натто.

2. Старайтесь, чтобы питание было максимально разнообразным. В первую очередь для микрофлоры важно разнообразие тех же овощей и фруктов.

3. При выборе кисломолочных продуктов ищите те, у которых короче срок годности. Как правило, в них сохраняется больше полезных бактерий.

4. Ограничивайте продукты и вещества, которые губят ценную для организма микрофлору. Это:

– антибиотики,

– продукты с консервантами,

– антигистаминные препараты (против аллергии). Принимайте их строго по показаниям. Если есть возможность избежать встречи с аллергеном, выбирайте такой путь, а не лишний прием таблеток.

5. Больше двигайтесь. Самые полезные физнагрузки для хорошей работы кишечника (чтобы там не застаивались остатки пищи и не развивалась гнилостная микрофлора) – бег, танцы, аэробика. То есть важно активное движение ног, говорят эксперты.

В ТЕМУ

А что насчет пробиотиков и пересадки содержимого кишечника?

Препараты-пробиотики – БАДы и лекарства – как утверждают их производители, богаты бесценными бактериями. Эти полезные микробы приживутся у вас в кишечнике, и будет вам счастье.

– Если мы посмотрим доказательную базу [пробиотиков], то средств, которые имеют достоверное подтверждение своей эффективности для исправления тех или иных повреждений здоровья, очень мало, – говорит профессор-гастроэнтеролог, доктор медицинских наук Мария Ардатская.

«Проблема в том, что должны совпасть потребности конкретного человека в конкретных бактериях и тот набор, который есть в том или ином препарате. А ведь мы все индивидуальны, каждому не хватает чего-то своего. Получается, прием препаратов-пробиотиков – это рулетка», – добавляет биолог Дмитрий Алексеев. И советует действовать методом проб и ошибок: «Принимайте разные препараты и оцените, после чего вам будет комфортнее».

Что касается пересадки микрофлоры, то пока она применяется только в исследовательских, экспериментальных целях. Субстрат из содержимого кишечника здоровых доноров пробуют подсаживать, в частности, больным с тяжелыми заболеваниями органов пищеварения. А также подопытным животным. Относиться к таким процедурам нужно очень осторожно, считает Мария Ардатская:

– Мы пока до конца не знаем, какой биологический потенциал несет в себе наш собственный микробиом. И какой эффект мы можем получить не только в ближайшем, но и в отдаленном времени…

Источник: www.spb.kp.ru