Фото с сайта https://42.tut.by/647224
Люди все еще стесняются говорить о кишечнике вслух, хотя на деле это довольно могущественный орган. Некоторые исследователи полагают, что микробиом человека способен влиять не только на вкусовые предпочтения или аппетит, но и на иммунитет, особенности поведения при аутизме и даже болезнь Альцгеймера.
Так ли это либо идея, что бактерии нами управляют, несколько преувеличена? Об этом 42.TUT.BY поговорил с микробиологом и популяризатором науки Анной Барейко.
Анна — научный сотрудник Института микробиологии НАН. Она называет себя «микробиологическим доктором Хаусом»: диагностирует на работе болезни овощей на основании молекулярно-генетических методов. Микробиота человека — это ее хобби; в свободное время Анна читает научно-популярные лекции по микробиологии.
— Человеческая микробиота — это все микроорганизмы, что живут внутри и снаружи человеческого тела. Сейчас особенно активно изучается именно кишечная микробиота, — поясняет Анна. — Недавно я была на микробиологической конференции в Глазго, где этой теме было уделено очень много внимания. Однако ученые говорили о своих результатах очень осторожно. Дело в том, что мы обсуждаем взаимодействие огромной группы микроорганизмов и человека, который также является очень сложной системой. Здесь много спорных вопросов.
С чего все началось и при чем тут космическая гонка
Изучение вопроса началось примерно в конце 19 — начале 20 века. Тогда бытовало мнение, будто бактерии — это скорее источник вреда, чем пользы. Яркие плакаты призывали постоянно мыть руки, а знаменитый биолог Илья Мечников даже предлагал удалить часть кишечника и вместо этого есть кисломолочные продукты.
На время Первой и Второй мировой войны тема микробиоты была вытеснена изучением антибиотиков. Она вернулась во время космической гонки, когда ученые всерьез обеспокоились вопросом — как космонавты вернутся из стерильного космоса на кишащую бактериями Землю? А так как в 60−70 годы на космос и в США, и в СССР выделяли достаточно денег, то ученые получили грант и приступили к изучению.
— Но, как мы знаем, с космонавтами в итоге все было хорошо, — смеется Анна. — Хотя в ходе исследований перед полетом, которые проходили в лабораторных условиях, отмечались некоторые изменения в поведении космонавтов. Было установлено, что у них увеличился процент определенных бактерий и одновременно отмечалась агрессия. Но, думаю, это было, скорее, связано со стрессом.
В 80-е, несмотря на то, что тема космоса несколько утихла, японцы стали очень активно изучать влияние бактерий на человека. В результате появились пробиотики. Но все же ученые были ограничены технологиями того времени, поэтому на следующий этап работа перешла лишь спустя 30 лет — в 2008-м, когда стали изучать не отдельные бактерии, а совокупность генов — микробиом.
Проект «метагеном человека» начался в 2008—2012 в США. После чего эту тему стали изучать чуть ли не в каждой стране (в Беларуси это еще в процессе). Это безумно гигантский пласт информации — ведь нужно понять, что это за бактерии, какие функции могут выполнять эти гены. Или почему они вовсе ничего не делают.
Бактерии-диктаторы и теория про 40 кошек
Первым делом Анна категорически заявляет: нет, у бактерий нет мозга и они не могут целенаправленно управлять нами.
— Они всего лишь приспосабливаются к окружающим условиям: видят пищу и начинают ее перерабатывать; если нужно защититься, выделяют специальные вещества и объединяются. Нервной системы у них тоже нет — это лишь симбиоз с человеком. Да, они могут воздействовать на нашу нервную систему, подавать ей сигналы, но это не осознанно, — говорит она. — Есть несколько исследований, что бактерии в кишечнике влияют на наш аппетит. То есть они как бы не при делах, просто воздействуют, а мы уже сами вырабатываем свои так называемые гормоны голода и насыщения (лептин и грелин). Конечно, можно переложить на бактерии всю ответственность за то, что мы постоянно хотим есть. Но я считаю, что наш аппетит — это особенности нашего метаболизма, генетики, того, как мы перерабатываем те или иные вещества, какая у нас эндокринная система. Непонятно: у человека плохо с кишечной микробиотой или у него какая-то поломка в организме? Где тут курица, а где яйцо? Больше вопросов, чем ответов.
Так же осторожно Анна рассуждает и про влияние на иммунную систему.
— Например, как токсоплазмоз влияет на человека. Хотя это другая группа организмов, даже не совсем микро, но пример показательный. Люди — переносчики токсоплазмоза, симптоматически это никак не проявляется. Но исследование на людях от 2003 года показало, что мужчины, у которых выявили токсоплазму, становятся более агрессивными и склонными к риску. А женщины — наоборот: более мягкими и нежными. Еще участникам давали понюхать кошачью мочу с завязанными глазами. Те, у кого не было токсоплазмоза, говорили, что запах неприятный. А переносчики различали в нем различные приятные оттенки.
Доказано, что мыши с токсоплазмозом не боятся запаха мочи кошек и идут на съедение, чтобы токсоплазма перешла своему непосредственному хозяину. Из этого был сделан красивый вывод, что люди берут кота, заражаются токсоплазмозом и под его влиянием берут себе еще больше котов. Отсюда и история про сорок кошек. Однако это лишь одно исследование и его результаты неоднозначны.
Поэтому не могу сказать, что бактерии нами управляют — скорее, помогают, например, иммунитету, чтобы он боролся с «плохими» бактериями, влияют на переваривание некоторых видов пищи, а также выделяют некоторое количество витаминов.
Можно ли скорректировать микробиоту йогуртом? (спойлер — нет)
Хотя на упаковках с йогуртом можно увидеть надпись «пробиотики», их употребление не поможет радикально изменить состав микробиоты.
— Здесь меня должны закидать помидорами производители пробиотиков, но настоящие пробиотики — в аптеках, — говорит Анна. — Да, это все равно БАДы, но они, во-первых, хотя бы протестированы в клинических условиях. Во-вторых, сейчас нет идеального пробиотика: нам прописывают чаще всего стандартные вещи, однако никто не может гарантировать, что они помогут. Чаще всего организм после антибиотиков восстанавливается сам; пробиотики лишь на время задерживаются в кишечнике, чтобы не дать там поселиться «плохим» бактериям. В-третьих, если употребить много пробиотиков, они могут развить активную жизнедеятельность, что приведет к неприятным для человека симптомам.
И плюс, чтобы подобрать подходящий пробиотик, следует сдать анализ в лаборатории. Насколько я знаю, в Беларуси этого не делают, но эта услуга есть в России.
Сейчас в медицине переходят к аутопробиотикам — когда из твоего организма выделяются некоторые микроорганизмы (классическим способом — через анализы), очищаются и возвращаются. Но это, скорее, исследования в стадии разработок. По сути, из одного человека нужно выделить индивидуальный набор бактерий. Как говорилось в статье по микробиологии «Принцип Анны Карениной», у всех более-менее стандартный набор микробиоты, а вот отклонения индивидуальны.
Деликатная тема в современной медицине
В июне мы писали о том, что управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США сообщило о смерти пациента после фекальной трансплантации. Среди донорских микробов оказался штамм резистентной кишечной палочки, с которым не смог справиться и без того ослабленный организм больного.
— Это на самом деле очень сложная процедура: ее проводят в США по медпоказаниям — когда в организме больного обнаруживается патогенная бактерия Clostridium difficile. Если она устойчива к антибиотикам (особенно у пациентов, лежащих в больнице), то человек умирает от токсинов, обезвоживания и прочей симптоматики. Поэтому находят донора, который в целом здоров, со здоровой микробиотой, желательно родственник, потому что это значит, что он ел одну и ту же пищу с пациентом и в целом находился в сходном микробном окружении на протяжении длительного времени. Кишечник делают максимально стерильным и вносят человеческую микробиоту. Разумеется, предварительно очищенную, — поясняет Анна. — Я видела ролики, где американцы рассказывали, как провели эту процедуру в домашних условиях — чтобы похудеть или избавиться от некоторых симптомов. Но я настоятельно не рекомендую это делать дома — посмотрите, к чему это привело даже в лабораторных условиях, где провели всевозможные исследования.
В 2017 году специалисты из США рассказали про новое исследование, в котором принимала участие группа из 18 детей с аутизмом. Последним была проведена фекальная трансплантация от доноров со здоровым желудочно-кишечным трактом. Такая процедура, как оказалось, может не только «восстановить баланс» кишечной микрофлоры аутистов, но и улучшить их поведение.
— Действительно, исследования подтвердили, что при аутизме не рекомендуется употреблять глютеносодержащие и казеинсодержащие продукты, то есть молочку. Есть исследования 2017−2018 года, что с изменением рациона питания менялся и состав кишечных бактерий, а дети с аутизмом улучшали свое поведение, становились менее тревожными, — говорит Анна. — А опыты на мышах показали, что если на определенной стадии их развития проводить фекальную трансплантацию, то они улучшают свое поведение. И вот так было решено корректировать поведение людей с аутизмом. Но это не лечение, а влияние на симптоматику.
Кроме того, некоторые ученые связывают состояние микробиоты с болезнью Альцгеймера — но опыты опять же проводились на мышах. Могу сказать, что сейчас пытаются разработать систему, как заселить кишечник онкобольных после химиотерапии хорошими микроорганизмами. После этой процедуры у них стерильный кишечник, слабый иммунитет, что дает возможность поселиться «плохим» бактериям. И фекальная трансплантация — один из не самых плохих способов, как это предотвратить
Но, конечно, все это требует дальнейших исследований.
— В микробиологии технологии позволили нам перейти за пять лет с огромных приборов для изучения микробиоты до прибора размером с флешку. Не думаю, что нам придется ждать даже десять лет. Надеюсь, что в Беларуси начнет более активно развиваться биоинформатика, которая должна обрабатывать огромный массив данных, полученных в ходе изучения микробиома. Думаю, в кооперации мы сможем решить спорные вопросы, — подытоживает микробиолог.
Тамара Колос / Фото: Ольга Шукайло / 42.TUT.BY
