Глава 1.

Роль микробиома в здоровье

Кандидат биологических наук, микробиолог Дмитрий Алексеев
Удивительно. Именно с этого слова стоит начать статью о связи микробов нашего тела и нашего здоровья.
Удивительно насколько переплетены функции наших микроскопических помощников и целых систем наших органов. Внутри нас постоянно размножаются десятки триллионов микроскопических существ, а искусное устройство слизистой оболочки вместе с иммунной системой позволяет не просто держать этот невероятный зоопарк под контролем, но и использовать его для достижения целей нашего тела.

Микробы играют роль в нашем питании, обеспечивают защиту, сопровождают беременность и роды, поддерживают психоэмоциональное состояние и могут обеспечить в активное долголетие. За последние двадцать лет научное сообщество шагнуло далеко вперед в понимании того как строятся отношения микробов и нашего тела, как эти отношения портятся и как можно их исправить.

Десятки тысяч исследований по всему миру демонстрируют взаимосвязь основных заболеваний с составом микроорганизмов, открываются сотни новых микробов и создаются совершенно новые способы терапии, при которых роль "доктора" берут на себя бактерии, а "таблетками" становятся вырабатываемые ими вещества.


Само слово "микробиом" стало появляться в литературе лишь с конца прошлого века, так решили обозначать совокупность микробов живущих в среде вместе с самой средой обитания: микробиом кожи, кишечника или дыхательных путей стал восприниматься как целостный объект.
Когда говорят "микробиота", то имеют ввиду только микроскопических жителей, не включая среду обитания, чаще всего эти понятия взаимозаменяемы. Благодаря количеству функций и значимости микробиом кишечника называют "новым органом".

Первые яркие исследования микробиоты кишечника были направлены на сравнение состава микробов людей с заболеваниями и без, именно такая "перепись населения" кишечника позволила обнаружить различия микробиомов при ожирении, диабете, артрите, рассеянном склерозе и других заболеваниях. Согласно научной логике разница еще не означала, что роль микробов значима в развитии болезней, изменения в пропорциях бактерий могли быть результатом самого заболевания: разрешить этот вопрос помогли эксперименты с лабораторными животными.

К примеру, ученые стали переселять микробов из кишечников людей с ожирением в кишечник крыс и наблюдали как крысы набирают вес, в те сородичи, что были заселены микробами от стройных, оставались в прекрасной форме при идентичном питании. Результаты подобных экспериментов с животными повторяются для совершенно разных состояний от диабета до аутизма, каждый раз перенося лишь микробов от человека с заболеванием мы наблюдаем симптомы заболевания у животного.

Если единственным различием между здоровым и заболевшим животным является микробиом, то значит именно взаимодействие микробов с организмом и проводит к нарушению. Здесь очень важно отметить, что не существует какой-то отдельной бактерии, вызывающей диабет или аутизм, нам по привычке хочется думать о бактериях как об инфекциях, но как вы сами увидите, все гораздо сложнее.
Самыми подходящими словами тут могут быть "баланс", "равновесие" или "гармония" - именно так можно описать дружбу здорового человека и его микробов.

Это хрупкое равновесие нарушается множеством наших собственных действий от нарушений в питании, возникших с промышленным производством еды, до бесконтрольного применения антибиотиков при лечении болезней или при производстве мяса, птицы и рыбы.
Микробиота - Ваш город
Если использовать аналогию с городами, тогда баланс микробиоты можно представить как приятный маленький городок, в котором процветает культура и живут мастера разных профессий, каждый занят своим делом.

Как и в любом месте есть немного лентяев и хулиганов, но они их количество незначительно, и они находятся под контролем полиции.

Когда баланс нарушается в наш кишечный город приходит депрессия и безработица, профессионалы покидают свои мастерские или сами становятся маргиналами, бездельников и преступников становится все больше и полиция не справляется с этим, улицы приходят в запустение, а в домах все больше разбитых окон.

Именно с такими городами в упадке можно сравнить кишечник человека с заболеванием, и, если посмотреть на статистику, таких кишечников уже больше половины во всем мире.

Стоит добавить, что изменения в кишечнике происходят очень плавно и неспешно, возникновение хронического состояния может занимать годы, микробиота ухудшается постепенно.

Можно каждого из нас расположить на шкале от 1 до 10, где 1 - самое обедненное состояние микробиоты, а 10 - самое благоухающее.

Работая с компаниями, которые занимаются генетическим тестированием состава микробиоты, мне довелось встречать несколько человек с результатом 10 из 10, и характерно, что каждый осознанно делал целый набор действий для здоровья кишечника, а некоторые дошли до этого состояния после очень серьезного сбоя.
Механизмы связи
Прежде чем приступить к разбору механизмов связи, полезно было бы вспомнить о том как устроено наше пищеварение. Что бы переварить пищу организму нужно максимально измельчить ее, перемешать с желудочным соком и выделить нужные для именно этой пищи ферменты, разделив блюдо на отдельные молекулы (нутриенты), нужно будет с жидкостью перенести эти нутриенты через мембраны клеток и из всего, что осталось сформировать твердую массу.

Иногда кажется, что пищеварение начинается во рту, но на самом деле оно начинается с запаха и вида пищи, уже в этот момент рот наполняется слюной, а поджелудочная железа готовит ферменты.
Из-за нашего образа жизни "на бегу" часто первый шаг пропускается и другие этапы пищеварения получают большую нагрузку. Казалось бы, что может быть проще отложить дела и провести полчаса со своей едой без новостей, стресса и социальных сетей?

Желудок начинает химические процессы обработки еды, добавляя кислоту и небольшое количество ферментов, здесь мы можем получить до 20-30 процентов пользы от нашей еды.

Центральным местом усваивания нутриентов является тонкий кишечник, еда из желудка смешивается с желчью и ферментами из поджелудочной железы.

Желчь помогает убрать кислотность желудочного сока и делает жировые капли доступными для жировых ферментов. Слизистая снабжена рецепторами, которые определяют количество белков, жиров и углеводов, эти сенсоры регулируют выделение нужных веществ для лучшего усвоения.

И хотя раздельное питание не убедительно с точки зрения доказательной медицины, в нем есть зерно рациональности: ферменты работают оптимально в разных условиях, поэтому переварить одновременно большое количество и белка, и жиров и углеводов организму вряд ли удастся, в итоге тонкий кишечник покинет большое количество не переваренной пищи, в то время как мы будем испытывать чувство тяжести.

В тонком кишечнике возможно усвоить почти весь белок и жир, а вот сложные углеводы будут продвигаться по пищеварительному тракту дальше. Все дело в том, что количество разных полисахаридов в растительной пище в десятки раз превосходит количество ферментов нашего организма для их переваривания. Общее название для неперевариваемой части растительного происхождения - пищевые волокна.
Именно они составляют основную массу и продвигаются из тонкого кишечника в толстый. С этого момента о нашем пищеварении заботятся микробы, можно сказать, что у нас заключено с ними соглашение, мы кормим их пищевыми волокнами, а они заботятся о нашей слизистой. Процесс происходящий в толстом кишечнике напоминает то, что происходит в банке с квашеной капустой, он и называется так же — ферментация. Подробнее об этом в следующей главе.

Дмитрий Алексеев
Ученый микробиолог
instagram.com/indibiome
папа, ученый, автор книги для детей о микробиоте "Приключения Тима в мире бактерий". Специалист в сфере здоровья микробиоты и иммунитета - более сотни проектов в науке, бизнесе и продуктах.
Дмитрий Алексеев
Ученый микробиолог
instagram.com/indibiome
папа, ученый, автор книги для детей о микробиоте "Приключения Тима в мире бактерий". Специалист в сфере здоровья микробиоты и иммунитета - более сотни проектов в науке, бизнесе и продуктах.