Жизнь кишечника. Борьба за бактерии Чаткан Робин
THE MICROBIOME SOLUTION
A RADICAL NEW WAY TO HEAL YOUR BODY FROM THE INSIDE OUT
Robynne Chutkan, MD, FASGE
Copyright © 2015 by Robynne Chutkan
© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2016
© Издание на русском языке ООО Издательство «Питер», 2016
Благодарности
Я в неоплатном долгу перед множеством пациентов, которых я имела удовольствие лечить за последние двадцать лет, ведь они многому меня научили.
Муж Эрик и дочь Сидни были активными участниками продолжающегося эксперимента, условно названного «Долой чистоту».[1] Моя глубочайшая признательность им.
Самая сердечная благодарность команде издательства Avery: Люсии Уотсон, Джиджи Кампо, Меган Ньюман, Анн Космоски, Тони Скьярра Пойнтер, Говарду Юну. Все вы превратили работу над книгой в истинное наслаждение.
Введение
Мужу была явно не по душе моя идея продать городскую квартиру, переехать на ферму, завести домашних животных и разбить огород. Но поскольку все, что сегодня продается в супермаркетах, напичкано химией и почти лишено настоящих питательных веществ, мысль о контроле над тем, что мы едим, казалась мне весьма здравой. Хотелось, чтобы на столе были продукты, дарованные самой природой, а не произведенные на фабрике. Вообще-то мне повезло, что мы жили в Вашингтоне. Там достаточно фермерских рынков и все большее признание получает поддерживаемое обществом фермерство.[2] Поэтому переезд за город мог показаться чрезмерным и даже экстравагантным шагом. Но главной моей целью было вырастить дочь в «естественной грязи», чтобы она не зацикливалась на мыле и шампунях, а вместо этого узнала трудные будни ухода за домашним скотом. В своей первой книге Gutbliss[3] я поведала целую историю об отрицательном влиянии антибиотиков на ее здоровье. С тех пор через мой кабинет прошли сотни пациентов, и их рассказы удивительно похожи на ее печальную повесть. В результате я окончательно убедилась, что в корне множества проблем со здоровьем лежит урон, который мы наносим микробиому – тем триллионам микроорганизмов, которые населяют наш пищеварительный тракт. Тогда центральной идеей всей моей медицинской практики и повседневной жизни стал поиск путей изменения этой ситуации, путей возвращения к отчасти «диким» условиям. Одна из основных моих мыслей заключается в том, что наш быт должен стать чуть более «грязным», в то время как пища – еще более чистой.
Утраченная связь с природой
Симбиоз далеких предков современного человека и микробов развивался на общее благо миллионы лет. Будучи естественными хозяевами целого сонма микроскопических существ (включая червей и других паразитов), наши пращуры получали от подобного сосуществования определенную пользу. Главную опасность для них представляли крупные хищники и нехватка питания, а отнюдь не сотни всевозможных болезней, которые причиняют нам такие страдания сегодня. Парадокс в том, что чем дальше мы уходим от природы, чем надежнее защищены от внешних угроз наши тела и среда обитания, тем слабее наше физическое состояние, хотя, казалось бы, все должно быть наоборот.
Урбанизация и достижения современной медицины, несомненно, улучшили качество жизни. Но параллельно идет необузданное применение антибиотиков (по поводу и без повода), хлорируется вода, продукты питания буквально нашпигованы химией и гормонами, пестицидами, которые убивают микрофлору, увеличивается количество операций кесарева сечения. Все это отрицательным образом влияет на микробиом человека и снижает как общую популяцию населяющих наше тело микроорганизмов, так и разнообразие их видов. И в результате – появление сравнительно новых болезней вроде астмы, аллергии, аутоиммунных расстройств, диабета, ожирения, онкологии, синдрома раздраженного кишечника, а еще постоянные тревожность и раздражительность, сердечно-сосудистые заболевания… Это напрямую связано с массированной атакой на человеческий микробиом, с нашим сверхобеззараженным образом жизни.
Кто еще десять лет назад знал, что каждый антибиотик, принятый в сезон простуд и гриппа, потенциально приближает нас к болезни Крона[4] и ожирению? Никто не понимал (и не понимает), что, принимая прописанное врачом лекарство от насморка, мы порой мостим дорогу серьезным болезням. В общественном сознании укоренилось представление, что микробы – всегда зло и следует всеми силами от них избавляться, а антибиотики – наши лучшие друзья, к которым надо без колебаний прибегать за помощью. В результате статистика такова: на момент окончания вуза за плечами среднестатистического человека уже дюжина курсов приема антибиотиков, причем в большинстве случаев по причине незначительных расстройств, которые вообще не требовали специальной терапии. Тем не менее многие врачи и их пациенты блуждают в потемках и уверены, что любое нарушение микрофлоры происходит из-за генетической предрасположенности либо носит случайный характер, и никогда не пытаются понять реальные истоки проблемы.
Когда «меньше» означает «больше»
Сама я это осознала только после того, как моя дочь прошла несколько курсов лечения антибиотиками (с рождения и на протяжении всего детства), которые предопределили многие ее проблемы со здоровьем в дальнейшем. Я училась в первоклассных учреждениях, работала гастроэнтерологом в передовых клиниках, но, как и большинство врачей, не имела ни малейшего понятия, что антибиотики, которые я так высоко ценила, еще и провоцируют болезни, истребляя микробиом именно тогда, когда он так уязвим, и делая организм более восприимчивым к инфекциям и воспалениям. Жаль, что тогда я не знала того, что знаю сейчас и в чем убеждаюсь ежедневно: нередко болезнь является результатом не увеличения числа бактерий в организме, а, наоборот, его уменьшения. И когда дело доходит до медицинского вмешательства, «меньше» зачастую означает «больше».
Восстанови свой микробиом
Ко мне регулярно обращаются с очевидными признаками расстройства микробиома: со вздутием живота, диареей, синдромом повышенной кишечной проницаемости, непереносимостью глютена, болезнью Крона, неспецифическим язвенным колитом, экземой, заболеваниями щитовидной железы, излишним весом, хронической усталостью, спутанностью сознания. Все это, по мнению инфекциониста доктора Мартина Блейзера, – признаки настоящей эпидемии дефицита микроорганизмов. Симптомы могут различаться, но причина у всех одна: злоупотребление антибиотиками на фоне характерной для западного общества диеты, в которой так не хватает трудноперевариваемых растительных волокон – основной пищи кишечных бактерий.
Восстановление микробиома – весьма сложная задача, но, решив ее, можно почувствовать себя гораздо лучше. Микроорганизмы внутри нас постоянно меняются, и простой контроль над тем, что мы даем своему телу, способен привести к значительному улучшению состояния. Сегодняшний ваш микробиом – уже не тот, что вы получили при рождении. Он не совпадает с тем, который будет у вас через год или даже неделю. Микробиом – это высокодинамичная, непрерывно изменяющаяся система, приспосабливающаяся к среде снаружи и внутри вас.
В медицинском колледже меня научили бороться с микробами внутри организма. Четверть века спустя я учу своих пациентов восстанавливать популяции бактерий: рассказываю, какую пищу употреблять, как соблюдать гигиену и при этом не нанести урон микрофлоре, какие вопросы задавать врачу, если тот прописывает антибиотики, и когда стоит прибегать к пробиотикам или даже к фекальной трансплантации.[5] По моему глубокому убеждению, в наше суперчистое время это новые важные для здоровья знания. Вы найдете эти рекомендации в главах 8–10.
Когда грязнули становятся чистюлями
Я провела детство в тропиках и ела то, что росло на ферме моего деда. Плодородную почву удобряли не химикатами, а козьим навозом (мясо этих коз мы временами употребляли в пищу). Мы жили в сельской местности, после школы играли с собакой, лазали по оврагам, рвали манго и апельсины прямо с деревьев во дворе и то и дело цепляли остриц. В семье много внимания уделяли успеваемости в школе, спорту, но вот обувь, полотенца, шампуни были чем-то необязательным. Отец был ортопедом и больше всего на свете боялся, что его дети вырастут ипохондриками. Его универсальный рецепт на все случаи жизни от гриппа до вывиха лодыжки: до свадьбы заживет. Конечно, нам сделали прививки от серьезных болезней (полиомиелита и оспы), но не от такой ерунды, вроде коклюша или ветрянки. До того, как моя дочка пошла в школу, она побывала на приеме у врача столько раз, сколько я за всю свою жизнь не бывала.
Однако несмотря на мое чумазое детство с натуральной домашней едой, играми на свежем воздухе и крайне редкими контактами с медицинской системой, во взрослой жизни я столкнулась не с одной, а с целыми тремя следствиями нарушения микрофлоры: с экземой, угрями и грибком. Как же так вышло? На это потребовалось время. Сначала, когда я училась в колледже, мне выписали антибиотики для борьбы с прыщами, затем двадцать лет я принимала противозачаточные пилюли (мы поговорим об этом в главе 5) – все это без каких-либо заметных на тот момент последствий для здоровья. Но жизнь становилась все сложнее: безжалостный стресс, печеньки, пирожные, конфетки в огромных количествах в конце концов сделали свое дело. Характерный для западного мира режим питания, с его неограниченными объемами жира и сахара, способствовал росту популяции не тех кишечных бактерий, а образ жизни, не оставляющий времени для прогулок на природе и вдыхания аромата роз, пожалуй, стал той соломинкой, которая переломила хребет верблюду. Особенно если учесть уже упомянутые обстоятельства – богатую историю употребления антибиотиков.
Болезнь начинается с микробиома
Мой личный опыт показал, как плохое питание и стресс могут катализировать негативные для организма последствия нарушения микробиома. Это же я наблюдаю у своих пациентов – «беспричинное» ухудшение самочувствия, заставляющее в недоумении чесать затылок: что же такое происходит?
Нарушить микробиотическую среду может все что угодно: пища, которую мы едим, вода, которую пьем, лечение, которое нам прописали. А клинические признаки нарушенного микробиома очень различны и проявляются в любом возрасте и на любой стадии. Риск возникновения неприятностей возрастает, если кто-то в семье страдал астмой, аллергиями, экземой, воспалением щитовидной железы, диабетом, артритами и множеством других болезней, которые, как выяснилось, имеют одни и те же корни. Конечно, нарушения в микробиоме являются не единственной причиной появления недомоганий и ухудшения самочувствия. Но часто они оказываются важнейшим фактором, который в сумме с плохой генетикой и экологией приводит к тому, что болезнь набирает обороты. Поэтому сегодня более чем когда-либо важно осознать сложность и критичность роли микроорганизмов в поддержании здоровья. И когда оно вдруг окажется под угрозой, вы сможете связать одно с другим и понять, что делать, чтобы исцелиться.
Рекомендации, приведенные в этой книге, – результат клинической практики Digestive Center for Women,[6] данных научных исследований, а также метода проб и ошибок. В основе моих советов частные случаи, а также почти двадцатилетние наблюдения за пациентами с различными типами дисбаланса микрофлоры – от серьезных аутоиммунных нарушений (болезнь Крона, язвенный колит) до метеоризма и вздутия живота. Конечно, я учитывала и личный опыт решения проблем со здоровьем.
Новая парадигма – восприятие бактерий в большей степени как друзей, а не как врагов – определяет революционный подход к охране здоровья и просто-таки вынуждает нас пересмотреть привычный образ жизни и распространенные методы лечения. Сперва мы увидим, как все это влияет на наши микробы, а затем – как в ответ микробы влияют на нашу жизнь. Совершенно очевидно, что индивидуальное и коллективное здоровье зависит от них. Я искренне надеюсь, что эта книга поможет вам решить проблемы микробиома, а значит, в какой-то степени вернет здоровье и укрепит жизненные силы, направив вас на путь более «грязной» и потому более свободной от инфекций жизни.
До встречи на природе!
Часть 1. Знакомьтесь: кишечная микрофлора
Глава 1. Ваш внутренний зоопарк
Микробы, которые живут внутри нас, неразрывно связаны со всеми аспектами здоровья – от нормализации пищеварения до развития ожирения, возникновения рака или диабета. Они задействованы в химических процессах мозга, а потому влияют и на психическое здоровье, на настроение, на эмоции, на формирование и развитие нашей индивидуальности. Похоже, что мы представляем собой некий комплекс множества живых, дышащих и движущихся элементов. Чем больше мы узнаем об этом удивительном микроскопическом сообществе, тем яснее осознаем, что наша судьба неотделима от его судьбы. Поэтому так важно понимание, откуда берутся наши микробы, что они делают в нашем организме, почему мы буквально не можем жить без них.
Что такое микробиом
Под термином «микробиом» я подразумеваю совокупность организмов, которые живут в наших телах: всевозможные бактерии, вирусы, грибки, простейшие и гельминты (у тех, у кого они есть), а также их гены в любой форме. Потрясающее воображение число: сто триллионов – именно столько микроорганизмов населяет все уголки и закоулки нашего тела. Эти сто триллионов могут быть классифицированы на тысячи видов. Только представьте себе: в одной капле кишечного сока содержится более миллиарда микробов.
Ваш уникальный бактериальный «портрет» развивается на протяжении всей жизни и говорит о вас практически все: каким было здоровье ваших родителей, как и где вы были рождены, чем питались (включая даже то, были ли вы грудничком или искусственником), где вы жили, чем занимались, рассказывает о ваших гигиенических предпочтениях и привычках, перенесенных инфекциях, о воздействии на вас химикатов, токсинов и лекарств, о вашем гормональном и даже эмоциональном (стресс серьезно влияет на микробиом) фоне. В результате бактериальный «портрет» разных людей может различаться настолько, что способен идентифицировать вашу личность даже точнее, чем ДНК.
О существовании микробиома стало известно в XVII веке, когда Антони ван Левенгук первым рассмотрел свой зубной налет через микроскоп и описал «крошечных суетящихся анималькулей[7]». Потребовалось несколько столетий, прежде чем мы поняли: эти наши компаньоны по жизни скорее помогают нам, чем вредят, а их существование внутри нас во многом связано с выживанием человека. Подавляющее большинство микроорганизмов в нашем теле – не болезнетворные. Наоборот, они являются неотъемлемой частью нашей экосистемы и играют жизненно важную роль в поддержании здоровья.
Давайте начнем с колыбели и проследим наш жизненный путь до последнего вздоха, чтобы понять, как эволюционирует микробиом и насколько критична его роль на каждой стадии нашего существования.
Беременность
Задолго до того, как ребенок появляется на свет, микробиом матери начинает свои приготовления. Наиболее существенные изменения происходят во влагалище. Во время беременности клетки, выстилающие его поверхность, активно вырабатывают гликоген (это «законсервированный» углевод), и питающиеся им лактобактерии буквально слетаются сюда и начинают быстро размножаться. Эти бактерии перерабатывают лактозу и другие сахара в молочную кислоту, образуя кислотную, весьма враждебную к потенциальным болезнетворным микроорганизмам среду, защищающую растущий зародыш.
Лактобактерии не только охраняют от нежелательных микробов, которые могут проникнуть через влагалище, они также вырабатывают питательные вещества для плода. В третьем триместре беременности возрастает доля протео – и актинобактерий, что приводит к большей концентрации сахара в крови матери и увеличению ее груди, – это необходимо для роста плода и выработки молока. Эксперименты по пересадке кишечных бактерий женщин в последнем триместре беременности небеременным мышам показали, что в результате в организме мышей происходили аналогичные изменения. Эти опыты говорят о том, что за изменения в организме во время беременности ответственны кишечные бактерии, а не гормоны.
В дополнение к уже упомянутым видам бактерий из организма матери через плаценту мы получаем защитные антитела. С их помощью, а также под патронатом пока еще малочисленной, но отважной армии собственных бактерий мы готовы появиться на свет. Но сам процесс рождения тоже не так-то прост. Ведь и он имеет значительные последствия для нашего микробиома, которые еще долго будут сказываться на нашей дальнейшей жизни.
Рождение
При нормальных родах во время выхода из родового канала голова ребенка обращена лицом к прямой кишке матери. Такое положение означает, что нос и рот новорожденного оказываются в непосредственном контакте с содержимым влагалища и прямой кишки. Разве есть лучший способ получить «прививку» таким количеством бактерий, чем оказаться лицом к лицу с их источником! В журнале Proceedings of the National Academy of Sciences были опубликованы результаты исследований, которые показывают, что дети, рожденные естественным путем, уже имеют в своем организме достаточно разнообразных лактобактерий наряду с прочими «хорошими» микробами, в то время как появившиеся на свет в результате кесарева сечения в среднем получают заметно большее количество «плохих» больничных бактерий (вроде стафилококка), обычно ассоциирующихся с инфекциями и болезнями.
Быстрый глоток материнских микроорганизмов при появлении на свет дарует нам такие преимущества, в которые даже трудно поверить. Бактериальная «прививка» в самый первый момент нашего бытия оказывается важнейшим шагом в становлении иммунной системы. В результате кесарева сечения этот шаг выпадает, поэтому операция нередко связана с возникновением у ребенка астмы, аллергии, излишнего веса, диабета первого типа и других аутоиммунных заболеваний. В главе 3 мы более подробно рассмотрим значение бактерий для организма новорожденного в первые секунды жизни, а также современные напасти, вызванные отсутствием такого воздействия или его недостаточностью.
Грудное вскармливание
Олигосахариды – это треть состава грудного молока, несмотря на то что новорожденный абсолютно не способен их переваривать. Их задача не в том, чтобы накормить младенца, а в том, чтобы предоставить питательные вещества бактериям, уже присутствующим в его организме. Особенно бифидобактериям, которые подавляют стафилококки и другие болезнетворные микробы, присутствующие на сосках матери, так что они входят в микробиомный арсенал ребенка на правах главного действующего лица. И пока бифидобактерии активно поглощают олигосахариды, лактобактерии кишечного тракта новорожденного участвуют в расщеплении других углеводов, а также прочих усваиваемых компонентов грудного молока, – это превосходный пример симбиоза человека и микроорганизмов.
По статистике, в США у грудничков на 20 % больше шансов выжить по сравнению с искусственниками. В главе 7 мы обсудим тревожную тенденцию к увеличению числа искусственников и рассмотрим, как некоторые современные медицинские (и не только) практики сказываются на микробиоме человека.
Младенчество
Практически все, с чем взаимодействует младенец, завершает свой путь у него во рту. На данном этапе его жизни это один из главных способов познания внешнего мира. Таким же образом внешний мир взаимодействует с микробиомом ребенка, в результате чего бактерии, присутствующие в доме, в организме брата, сестры или домашнего питомца, получают доступ к его желудочно-кишечному тракту. Подобное внешнее воздействие тренирует его иммунную систему, учит ее отличать друзей от врагов. И факторы вроде размера семьи, качества питания и воды оказывают огромное влияние на правильное развитие микробиома ребенка.
Неудивительно, что микробиом младенца наиболее близок к микробиомам его родственников, особенно к материнскому. Однако эта система очень подвижна, постоянно перестраивается и эволюционирует, разнообразие видов микроорганизмов непрерывно растет, и изменение привычек в питании, высокая температура или курс антибиотиков могут иметь серьезные последствия для нее. Через несколько недель после рождения бактерии в организме младенца обретают все большую специализацию, а в течение нескольких месяцев число видов населяющих его микроорганизмов начинает возрастать – примерно от сотни в грудном возрасте до тысячи и более к моменту взросления.
От детства ко взрослой жизни
К трем годам микробиом формируется почти полностью и уже напоминает микробиом взрослого человека, хотя важнейшие возрастные изменения (половое созревание, начало менструации, беременность и менопауза) всегда вызывают серьезные подвижки в его составе. Ряд физиологических процессов, связанных с половым созреванием (увеличение секреции сальных желез – распространенная причина образования прыщей или более резкий запах пота), на самом деле является результатом изменений бактериального фона организма в зависимости от того, какие виды микроорганизмов доминируют.
К старости мы утрачиваем это разнообразие бактерий, поэтому микробиом становится все менее индивидуальным и все более походит на микробиомы наших сверстников. Изменения в микробиотическом составе продолжаются, но по мере нашего старения микробиом стабилизируется и приобретает тенденцию к восстановлению прежнего состояния после атак вроде инфекции и курса антибиотиков.
Обновление
Наша жизнь начинается в утробе матери, там мы абсолютно свободны от каких-либо микроорганизмов, но в конце концов мы получаем их триллионы. А что происходит с ними после нашей смерти? Интересно заметить, что нет никакого круговорота микробиома, он умирает вместе с нами. И каждое последующее поколение микробов проходит свой жизненный цикл с нуля до многочисленного царства внутри нашего организма и хорошо (будем надеяться) адаптируется к условиям конкретного поколения.
Разнообразие видов необходимо для баланса экосистемы во внешнем мире, но это также справедливо и для микроскопической среды внутри нас. К сожалению, современность делает обеднение мира микробов частью общего наследия цивилизации; уменьшение разнообразия этого мира из поколения в поколение – результат медикаментозного лечения, чрезмерно переработанных продуктов питания и нашего сверхобеззараженного образа жизни. Организм современного человека служит домом примерно лишь для двух третей от того количества видов микроорганизмов, которые обитают в теле индейца из дебрей Амазонки, ни разу не испытавшего воздействия антибиотиков. Как мы увидим во второй части книги, восстановление этой недостающей трети микробов – серьезная задача, требующая усилий и настойчивости.
Не существует идеальных микробиомов, но некоторые их типы очевидно являются более здоровыми по сравнению с другими, несмотря на колоссальные различия. Цель The Human Microbiome Project («Проекта по исследованию человеческого микробиома») и других подобных исследований – понять, что можно считать «нормальным» микробиомом современного человека. Это смелое предприятие, учитывая скорость, с какой меняется микробиотический ландшафт. Компании вроде uBiome позволяют каждому вести «научный» журнал поведения своей микрофлоры, сравнивать эти данные с данными других людей, а также отслеживать реакцию своих микроорганизмов на изменение привычек и режима питания.
Изучение человеческого микробиома способно стать новым передовым направлением в медицине. В результате, возможно, появятся ответы на вопрос, почему мы болеем, и обнаружатся новые способы самолечения. В следующей главе мы узнаем, чем же на самом деле занимаются кишечные бактерии помимо производства газов и почему они так важны для нашего здоровья и хорошего самочувствия.
Глава 2. Микробы: ваши рабочие пчелы
Представьте, что ваше тело – это фабрика. Легкие, печень, почки – это станки, которые обеспечивают работу всего производства: извлечение кислорода, фильтрацию крови, удаление токсинов, синтез гормонов и еще много чего сложного, что делает нас живыми существами. Некоторые процессы на этой фабрике реализуются на автомате, но в большинстве своем эти «сборочные конвейеры» требуют постоянного контроля, наблюдения, обслуживания и настройки.
Наш организм является вместилищем для всех этих станков и механизмов, но кто работает на них? Как происходят сложнейшие процессы, например пищеварение? Кто помогает расщеплять пищу и кто определяет, что подлежит поглощению, а от чего необходимо избавиться? Каким образом организм распознает грозную инфекцию и отличает ее от колонии безобидных бактерий? Кто посылает сигнал иммунной системе: мобилизовать войска и дать отпор врагу или проигнорировать безвредного нарушителя, который не представляет никакой опасности?
Это все делают наши микробы! За миллионы лет эволюции мы стали домом для многочисленной армии микроскопических рабочих, которые сами подрядились помогать нашему телу выполнять его функции. Они производят нужные организму вещества, которые по тем или иным причинам он сам производить не может. В войне с нашими врагами они занимают нашу сторону. Они активируют те из наших генов, которые нам нужны, и деактивируют те, в которых мы не заинтересованы. Взамен мы предоставляем всему этому войску стол и кров.
Будучи их хозяевами, мы жизненно необходимы им, поэтому наше благополучие для них приоритетно. Однако при определенных обстоятельствах они способны ополчиться против нас и спровоцировать большую беду: инфекцию и даже рак. Наших микроскопических сожителей можно классифицировать на три основные группы:
1) бактерии-комменсалы, которые извлекают пользу из взаимоотношения с хозяином, а хозяин при этом не получает ни пользы, ни вреда;
2) симбиотические организмы (еще их называют мутуалистами), которые помогают поддерживать нам свое здоровье;
3) патогенные микроорганизмы (известные как «оппортунистическая флора»), которые способны причинить нам вред.
Настоящие джунгли
Большинство человеческих бактерий можно отнести к четырем типам – актинобактерии, фирмикуты, протеобактерии и бактероиды, – каждый из которых состоит из множества видов. В разных отделах нашего организма присутствуют бактериальные общины, различные в зависимости от условий обитания (кислород, мокрота, кровоток).
Анаэробные микробы, для жизнедеятельности которых не нужен кислород, в основном встречаются в кишечнике. Стафилококки лучше всего чувствуют себя на коже, а вот стрептококки, которые также участвуют в производстве швейцарского сыра, селятся в ротовой полости и верхних дыхательных путях. Все эти бактерии существуют в патогенных (то есть болезнетворных) формах, но те из них, что населяют наш организм на постоянной основе, по большей части безвредны, особенно если их рост и развитие ограничивает адекватное количество других участников симбиоза.
Таблица 2.1. Основные бактерии, населяющие тело человека
В зависимости от состава кишечной микрофлоры люди делятся на три энтеротипа. В 2011 году исследователь Пер Борк предложил следующую классификацию: первый тип характеризует преобладание бактероидов, второй – превотелл при незначительном количестве бактероидов, а третий – руминококков. Соответствие каждого человека тому или иному энтеротипу никак не связано с возрастом, полом, национальностью, однако зависит от длительных привычек в питании. Западная кухня, богатая белками и животными жирами, как правило, ассоциируется с первым энтеротипом и преобладанием бактероидов. Второй энтеротип (преобладание превотелл) характерен для тех, кто потребляет много углеводов, особенно пищевые волокна (клетчатку, лигнин, пектин).
Разделение на энтеротипы связано с предрасположенностью к определенным нарушениям, например к ожирению, различным воспалениям и раздражениям. Это лишь подтверждает гипотезу, что пища существенно влияет на ваше самочувствие и состояние здоровья. Возможно, в будущем мы научимся подбирать диеты для разных энтеротипов, а также синтезировать максимально эффективные пробиотики в зависимости от состава нашей микрофлоры.
Что делают кишечные бактерии?
Симбиотические микроорганизмы – это «хорошие» бактерии, которые выполняют множество очень важных функций. Они способствуют пищеварению, сохраняют целостность слизистой оболочки кишечника (выстланная эпителием поверхность, которая служит барьером между содержимым кишечника и полостью тела), борются с вредными микробами, а также участвуют в тренировке нашей иммунной системы и помогают ей отличать врагов от друзей. Они расщепляют сахар, преобразуя его в короткоцепочечные жирные кислоты, таким образом питая клетки кишечника. Они синтезируют множество энзимов, витаминов и гормонов, которые наше тело не способно вырабатывать самостоятельно. Кишечная микрофлора измельчает пищу на те составные части, которые могут быть полностью усвоены нашим организмом. Это значит, что, даже если вы придерживаетесь суперздоровой и насыщенной полезными ингредиентами диеты, без достаточного количества «правильных» кишечных бактерий ваш организм будет не в состоянии принять все те витамины и другие питательные вещества, которые содержатся в пище.
Функции кишечных бактерий• преобразуют сахар в короткоцепочечные жирные кислоты – источник энергии;
• вытесняют из организма патогенные микробы;
• способствуют пищеварению;
• помогают организму усваивать питательные вещества (кальций и железо);
• поддерживают кислотно-щелочной (pH) баланс;
• поддерживают целостность слизистой кишечника;
• способствуют усвояемости лекарств;
• регулируют гены;
• нейтрализуют канцерогенные вещества;
• производят пищеварительные энзимы;
• синтезируют витамины группы B (тиамин, фолиевую кислоту, пиридоксин);
• синтезируют жирорастворимые витамины (витамин K);
• синтезируют гормоны;
• тренируют иммунную систему и помогают ей отличать друзей от врагов.
Большинство кишечных бактерий анаэробные, то есть благоприятная для них среда обитания или содержит мало кислорода или не содержит его вовсе. По мере продвижения вниз по желудочно-кишечному тракту концентрация бактерий возрастает – желудок и тонкий кишечник обладают значительно меньшим количеством бактерий, чем толстый кишечник. Некоторые виды бактерий делают свое дело среди клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кишечника, другие проходят сквозь него транзитом, выполняя свои функции, размножаясь и в конце покидая организм со стулом.
Регулирование иммунной системы
Пищеварение не единственный процесс внутри организма, для которого присутствие кишечных бактерий критично. Сам факт, что потенциально мы беззащитны перед целым сонмом микробов – и «хороших» и «плохих», – играет ключевую роль в становлении, развитии и тренировке нашей иммунной системы. В результате эта система обретает способность отличать безвредные инородные организмы (и просто их игнорировать) от опасных патогенных, на агрессию которых необходимо давать быстрый ответ. В главе 7 мы увидим, что случается, если окружить себя суперобеззараженной средой, где совершенно отсутствуют необходимые для здоровья ранние контакты с микроорганизмами.
Модулирование генов
Геном человека состоит примерно из 23 тысяч различных генов, а генов различных микроорганизмов в сумме более 8 миллионов. Широкомасштабные исследования нашего микробиома доказывают, что особенности генетической структуры населяющих нас кишечных бактерий играют заметную роль. Они фактически дают инструкции жизненно важным процессам, например усвоению углеводов или детоксикации. Надо особо подчеркнуть, что эти инструкции отсутствуют в геноме человека. Бактерии также способствуют проявлению либо, наоборот, подавлению генов некоторых наследственных болезней в зависимости от внутреннего состояния организма (то есть от собственной среды обитания) и генетической предрасположенности человека к определенным недугам. Бактериальное модулирование генов объясняет, почему во многих случаях наследственные болезни неодинаково влияют на членов одной семьи, даже на однояйцевых близнецов: они обладают одинаковыми генами, но разными микробиомами.
Вы здоровы, пока здоровы ваши кишечные бактерии
Замечали ли вы, что некоторые люди никогда не болеют, даже когда у всех течет из носа, когда все кашляют и гриппуют? Эти индивиды подвержены воздействию опасного вируса, как и остальные, но их здоровый микробиом, в котором присутствует множество важных бактерий, способен вытеснять своих патогенных собратьев, оставаясь при этом в добром здравии. Антибиотики могут сделать вас даже более восприимчивыми к инфекциям, так как они разрушают, в частности, и полезные виды бактерий, естественных врагов болезнетворных микробов и вирусов. В ходе недавних исследований бактериальные белки были введены мышам, зараженным ротавирусом, который сопровождается тяжелейшим желудочно-кишечным расстройством, уносящим жизни полумиллиона детей в год по всему миру. В результате таких инъекций подопытные мыши исцелялись от вирусной инфекции. Те же белки показали свою эффективность в борьбе с другими вирусами, включая даже грипп, что демонстрирует, какую важную роль играет бактериальная микрофлора в защите от вирусных атак.
Здоровье нашего микробиома – один из факторов, определяющих, кто выживет в условиях распространения смертельно опасных вирусов. В группе риска оказываются самые маленькие дети, чей микробиом еще не сформировался, и самые пожилые люди, у которых популяция полезных бактерий представлена меньшим числом и меньшим разнообразием видов. Злоупотребление антибиотиками также приводит в группу повышенного риска, так как эти препараты убивают всех подряд – и патогенные, и полезные микроорганизмы. Конечно, в восприимчивости к вирусным атакам играют свою роль и другие факторы: уже имеющиеся проблемы со здоровьем, то, насколько вы закалены, правильно ли питаетесь и так далее. Однако все это сложным образом связано с состоянием микробиома. Поэтому можно сказать, что наличие «хороших» бактерий в достаточном количестве – залог надежной защиты организма и от острых, и от хронических болезней.
Эллисон обратилась ко мне с жалобами на постоянные запоры и вздутие живота. Несмотря на то что состояние пищеварительной системы значительно улучшилось после добавления в рацион растительных волокон, ее продолжал беспокоить хронический синусит. Каждый раз, когда Эллисон оказывалась у меня на приеме, она либо только приступала к очередному курсу антибиотиков, либо заканчивала его. Причем было ощущение, что чем больше антибиотиков она принимает, тем отчетливее и сильнее проявляются все симптомы инфекции. Мы подробно рассмотрим тяжелое негативное воздействие антибиотиков на микробиом в главе 4.
Осознание, что инфекцию вызывает скорее бактериальный дисбаланс, а не конкретный патогенный микроорганизм, помогло нам подобрать методы лечения. Внутри нас живут организмы, неконтролируемый рост которых может привести к проблемному их соотношению. Решение заключается не в тотальном уничтожении всего и вся – ведь вместе с «плохими» микробами погибают колонии полезных бактерий. Мы восстанавливаем баланс микрофлоры и популяции «хороших» бактерий, изменяя режим питания, образ жизни, делая его благоприятным для микробиома и поддерживая его тщательно подобранными пробиотическими препаратами. Мой план «Долой чистоту» подскажет, как достичь этой цели, поможет решить давние проблемы со здоровьем и предотвратить появление новых.
Принюхайтесь
Каждое сообщество микроорганизмов нашего тела обладает собственным отличительным запахом, что объясняется разнообразием веществ, которые потребляют определенные виды бактерий и которые вырабатывают в результате своей жизнедеятельности. Утренний запах изо рта – яркий пример, как изменения микробиома проявляются в отчетливых запахах. Большинство людей спят с закрытым ртом и дышат носом. В результате во рту возникает недостаток кислорода – и за ночь образуется избыток анаэробных бактерий, отходы жизнедеятельности которых придают дыханию характерный кислый запах. У пациентов, страдающих болезнью Крона, язвенным колитом или острой инфекцией, также отмечаются значительные нарушения в качественном и количественном составе популяции кишечных бактерий. И они отчетливо проявляются в запахах, которые я улавливаю и на основании которых могу сделать некоторые выводы даже до колоноскопии.
Большинство животных ощущают изменения в микробиоме по запаху. Они обнюхивают друг друга, чтобы, например, понять, что у самки течка или что потенциальная жертва боится их до ужаса. Если мы прислушаемся к тому, что нам сообщают наши органы обоняния, то почувствуем множество характерных оттенков запахов: у кого неприятно пахнут ноги, кто недавно переел мяса, кто испытывает стресс. Все это сказывается на микробиоме и поступает наружу в виде запахов. Я периодически обнюхивала свою дочку-подростка (нередко это смущало и пугало ее) и чувствовала серьезные изменения. Теперь я просто знаю, как она пахнет, ощущаю тот специфический аромат, который характерен только для нее и который, надеюсь, различу всегда и везде.
Образцовый сад в вашем кишечнике
Существует огромное разнообразие микробиомов, и у каждого человека он свой. Это несколько затрудняет понимание, какой должна быть (и как пахнуть) идеальная микрофлора. Но здоровье прежде всего зависит от равновесия: когда численность отдельных видов бактерий не доминирует над другими и когда все критически важные микробы присутствуют в нашем организме в достаточном количестве.
На микрофлору желудочно-кишечного тракта влияют грудное вскармливание, возраст, пол, род занятий, то, где вы живете. Однако основным фактором является пища, так как бактерии всегда там, где пища. Поэтому вместо того, чтобы задаваться вопросом, как питаться, чтобы сбросить вес, или снизить холестерин, или избежать диабета, стоит задуматься, какая пища позволит вырастить в своем кишечнике здоровый сад бактерий. Ведь если кишечная микрофлора достигнет баланса и «хороших» видов бактерий в ней окажется достаточно, то и хвори станут напоминать о себе гораздо реже.
Следующий важный шаг – понять, что подвергает опасности ваш сад. Зная вредителей в лицо, представляя, что может заставить его либо зачахнуть, либо, наоборот, неестественно разрастись, вы сможете контролировать свое здоровье. Во второй части книги мы в деталях рассмотрим, что и как приводит микробиом в беспорядок, и научимся это предотвращать.
Часть 2. Дисбаланс микробиома
Глава 3. «Гипотеза гигиены» и современные «эпидемии»
Многие уверены, будто чистюли здоровее грязнуль. Однако появляется все больше доказательств, что эта вера способна завести нас совсем не туда. Сообщества микроорганизмов, поселяющихся в нашем теле при рождении, в младенчестве и раннем детстве, отвечают за наше здоровье, пока мы взрослеем, а также за вероятность развития у нас тех или иных дисфункций. Эволюция микробиотического ландшафта из первоначального «дикого» состояния в более «цивилизованное» породила серьезные проблемы здоровья и в конечном итоге ведет к появлению совершенно новых болезней.
В 1932 году гастроэнтеролог доктор Баррил Бернард Крон и его коллеги из медицинского комплекса «Маунт-Синай» описали случаи 14 пациентов, в нижнем отделе тонкой кишки которых, в так называемой подвздошной кишке (лат. ileum), в ходе операции были обнаружены нарушения, не свойственные ни одному ранее изученному заболеванию. Новую болезнь назвали терминальным илеитом, однако в медицине она теперь известна как болезнь Крона.
Воспалительные болезни кишечника и очень похожий на болезнь Крона язвенный колит – яркие примеры аутоиммунных заболеваний. Это новые расстройства, о которых стало известно только в минувшем веке. Среди них аутоиммунный тиреоидит (тиреоидит Хашимото), диабет первого типа, волчанка, рассеянный склероз, ревматоидные артриты и экзема. Отличительной чертой всех этих заболеваний, независимо от пораженного органа, является то, что иммунная система ведет борьбу против здоровых тканей своего организма, из чего следуют хронические воспалительные процессы.
Известно почти сто типов аутоиммунных заболеваний. Есть риск, что вы или кто-то из вашей семьи тоже являетесь носителями подобных болезней. В США зафиксировано около 50 миллионов таких случаев. Нередко одного пациента поражают сразу несколько аутоиммунных заболеваний, и велика вероятность, что они имеют один корень, что это не разные расстройства с разными причинами. И ключевой вопрос здесь в следующем: это ненормальная сверхреакция иммунной системы на нормальные внешние раздражители или ее нормальная реакция на ненормальное воздействие?
Понимание причин возникновения этих болезней и выработки методов их лечения немыслимо без понимания взаимозависимости между иммунной системой, микробиомом и генами. Так как большая часть нашего микробиома и иммунной системы расположена в кишечном тракте, ответы на поставленные вопросы может дать пристальное внимание к болезни Крона в контексте микробиома человека.
Распространенные аутоиммунные заболевания• анкилозирующий спондилоартрит (болезнь Бехтерева)
• болезнь Аддисона
• болезнь Крона
• болезнь Рейно
• васкулит
• витилиго
• волчанка
• дерматомиозит
• диабет первого типа
• диффузный токсический зоб (болезнь Грейвса, или Базедова болезнь)
• идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура (болезнь Верльгофа)
• интерстициальный цистит
• крапивница
• миастения
• очаговая алопеция
• первичный билиарный цирроз
• первичный склерозирующий холангит
• полимиозит
• псориаз
• псориатический артрит
• рассеянный склероз
• ревматоидный артрит
• саркоидоз
• синдром Шегрена
• системная склеродермия
• тиреоидит Хашимото
• целиакия
• экзема
• эозинофильный эзофагит
• ювенильный артрит
• язвенный колит
Кишечник, микробы и гены
Доктор Крон был убежден, что открытую им новую болезнь, которая сопровождается воспалительным процессом, потерей веса и диареей, вызывала бактериальная инфекция, хотя уже в те времена не все разделяли его мнение. Болезнь Крона в основном диагностировалась у людей с еврейскими корнями, что наводило на мысль о ее скорее генетическом, чем инфекционном происхождении. Тем не менее подозрения пали на бактерию Mycobacterium avium paratuberculosis (MAP). Уже было известно, что она поражает те же области подвздошной кишки у коров и других жвачных животных, вызывая схожее заболевание с симптомами диареи, которое получило название паратуберкулез, или болезнь Йоне (по имени немецкого ветеринара, описавшего эту инфекцию в 1905 году).
Кроме того, нашлись еще два почти бесспорных доказательства гипотезы касательно бактериальной природы недуга. Во-первых, концентрация MAP в кишечнике пациентов доктора Крона значительно превышала норму. Во-вторых, стойкость MAP к пастеризации означала, что эта бактерия может присутствовать в молочных продуктах, а это прямой и весьма вероятный путь ее передачи от коровы человеку. Однако была одна загвоздка в признании этой теории установленным фактом: выяснилось, что не все страдающие болезнью Крона являются носителями MAP. К тому же дальнейшие тесты на наличие MAP у большинства пациентов с болезнью Крона оказались отрицательными. В общем, установить однозначную связь между возникновением болезни Крона и воздействием MAP на человека не удалось. Поэтому вскоре гипотеза, что эта болезнь вызывается бактериальной инфекцией, была отвергнута.
Сегодня, спустя почти век, мы до сих пор не знаем точной причины возникновения аутоиммунных заболеваний вроде болезни Крона. Хотя догадок выдвигалось множество. Во всем винили кишечную палочку, энтеровирусы, инфекции вроде кори, а также факторы образа жизни – от курения до безобидных на первый взгляд зубной пасты и охлажденных продуктов. Предположение доктора Крона о бактериальной природе болезни, названной его именем, в последнее время получает подтверждения с совершенно другой стороны: бактерии, скорее всего, действительно играют большую роль в развитии заболевания, но виновато в том не присутствие, а, наоборот, их отсутствие в организме человека.
Гипотеза гигиены
В конце 1950-х годов профессор Лондонской школы гигиены и тропической медицины Дэвид Стрэчен занялся эпидемиологическим исследованием случаев сенной лихорадки и экземы у британских детей. Было замечено, что с начала века одновременно с ростом миграции сельского населения в города число носителей этих заболеваний неуклонно увеличивалось. В ходе мониторинга состояния здоровья 17 тысяч детей от рождения до достижения взрослого возраста был получен поразительный результат: оба заболевания значительно реже встречались у детей из больших семей, которые постоянно подвергались различным детским инфекциям, что было итогом регулярного тесного общения с братьями и сестрами. И наоборот, в небольших семьях, где дети в целом изолированы от своих сверстников и имеют меньше шансов заразиться чем бы то ни было, наблюдалась значительно более высокая заболеваемость. Вдобавок ко всему отмечалась взаимосвязь заболеваемости с большим материальным благосостоянием семьи, а значит, с более высокими санитарно-гигиеническими стандартами в быту. Все это не вписывалось в общепринятые представления о микробах. Возможно ли, что подверженность воздействию бактерий – это фактор укрепления здоровья? Возможно ли, что чистота делает нас более болезненными?
Статья доктора Стрэчена «Сенная лихорадка, гигиена и величина семьи» была опубликована в 1989 году в British Medical Journal и положила начало гипотезе гигиены, подвергающей сомнению многолетнее убеждение, будто микробы – это то, чего надо избегать, а также подчеркивающей важность микроорганизмов для профилактики многих заболеваний в последующей взрослой жизни. В 2003 году доктор Грэм Рук, почетный профессор микробиологии и иммунологии Университетского колледжа Лондона, развил эти идеи в своей гипотезе «старых друзей». Он утверждал, что недостаточная подверженность современного человека воздействию микроорганизмов, включая паразитов, которые тысячелетиями сосуществовали с нашими предками, а не только относительно современных бактерий и вирусов (например, вируса гриппа), ведет к появлению новых заболеваний.
Читать бесплатно другие книги:
