Так сколько же микробов в тридцати девяти триллионах? Представьте себе, что вы находитесь в северной части Канады в очень ясную ночь, и, посмотрев вверх, вы можете увидеть буквально каждую звезду Млечного пути. Возьмите это количество звезд и умножьте его на сто – вот сколько микроорганизмов живет в вашей толстой кишке. Это число явно больше количества человеческих клеток в вашем теле. Если так посмотреть, можно сказать, что вы только на 10 процентов человек – и на 90 процентов бактерии! Вы не просто человек, вы суперорганизм, который служит экосистемой для четырех из шести царств жизни: эубактерий, грибов, архебактерий и протистов. Два других царства – это Animalia, животные (мы) и Plantae, растения (то, что мы едим). Мы больше, чем всего лишь люди. Мы – круг жизни.
Взаимосвязи в кишечнике человека можно сравнить с планетой Земля. Кишечный микробиом – это такая же экосистема, как и тропический лес Амазонки. В равновесии и гармонии она процветает. В джунглях все животные, растения и микробы существуют с определенной целью, даже комары и змеи. Все они вносят что-то в этот гармоничный баланс, и как бы я ни ненавидел комаров и змей, но если они исчезнут, то у этого будут последствия – здоровье экосистемы пошатнется. Вот почему биоразнообразие так много значит для любой экосистемы.
Человеческий микробиом – не исключение. Разнообразие видов жизненно важно для равновесия. Внутри нас живет от трех сотен до более тысячи видов бактерий (а всего их существует от пятнадцати тысяч до тридцати шести тысяч). Когда дела идут так, как им положено, в толстом кишечнике гармонично существует разнообразное, богатое сообщество микроорганизмов. Сама же толстая кишка, если ее клеточный барьер не поврежден, здорова и сильна, что позволяет ей поддерживать порядок. А микробиота играет природную роль рабочей лошадки здоровья человека.
Неудивительно, что обитатели кишечника имеют огромное значение в деле пищеварения. Они работают в командах, распаковывая вашу еду, позволяя вам извлекать из нее необходимые питательные вещества. День за днем ваши микробы работают, помогая расщеплять пищу и получать от нее максимум пользы. Довольно трудно осознать, что зачастую эти одноклеточные организмы переваривают еду лучше, чем мы сами. В итоге мы эволюционировали, полагаясь на них.
Вся съеденная пища, все ее ежедневные 1,5 кг, движутся вниз по течению к кишечным микробам. Они – совсем не пассивные наблюдатели. То, что едим мы, едят и они. Да, даже невидимым одноклеточным организмам нужна энергия, чтобы питаться. Но микробы не потребляют одинаковую пищу. Пища, которую вы выбираете, придает силу конкретной группе микробов, а другие будут страдать от недоедания. Если вы уберете из рациона определенные продукты, то микробы, питающиеся ею, будут голодать и в итоге исчезнут. Микробы размножаются так быстро, что за одни сутки ваш выбор пищи может изменить эволюцию пятидесяти поколений микробов. Чтобы ваш микробиом изменился, нужны не дни и не часы – достаточно всего одного кусочка пищи. Но вы сами выбираете, что есть, и таким образом управляете составом микробиома.
В результате появляется особая смесь микробов, такая же уникальная, как отпечаток пальца. Эти микробы перерабатывают вашу пищу, превращая ее в нечто иное. Микробный метаболизм изменяет пищу биохимически. Полезные бактерии (назовем их пробиотиками) зачастую вознаграждают нас, превращая то, что мы едим, в вещества, снижающие воспаление и способствующие здоровью и равновесию. Эти созданные микробами соединения, укрепляющие здоровье, называются постбиотиками. Но верно и обратное. Нездоровая пища питает нездоровых микробов, и они наказывают нас, создавая соединения, которые вызывают воспаление. О некоторых из них, например о TMAO (триметиламин N-оксид), мы поговорим в этой книге.
Эти микробы перерабатывают все, что вы кладете в рот, в том числе лекарственные препараты. Именно этим объясняется то, что одни и те же лекарства могут спасти одного человека и угрожать жизни другого. Например, циклофосфамид, препарат для химиотерапии, на самом деле активируется кишечными микробами. Согласно исследованию 2013 года, опубликованному в журнале Science, эффективность лечения этим препаратом зависит от здоровья кишечника.
Но их польза этим не ограничивается. Последствия для здоровья простираются далеко за пределы стенок толстой кишки, и это прекрасно. Если бы мне нужно было дать четкое определение здоровью человека, я выделил бы пять основных элементов: иммунитет, метаболизм, гормональное равновесие, когнитивные способности и экспрессию генов. Это деление определяет все, что нужно человеку для процветания, и просто удивительно, как микробиота переплетается со всеми пятью осями человеческого здоровья. Позже мы рассмотрим это более подробно, но для начала давайте определим микробиоту кишечника как своего рода командный центр человеческого здоровья. Процессы, происходящие в организме, в том числе в сердце и мозге, зачастую обоснованы работой кишечных микробов. Это командная деятельность, часто специализирующаяся на чем-то конкретном.
Представьте себе кишечник как фабрику, на которой трудится множество разнообразных сотрудников. Каждый из них вносит в великую цель свой вклад в соответствии со своим опытом. В плане специализации неизбежно будут совпадения. Если, потеряв инженера Салли, вы замените ее инженером Марком, то в их работе могут проявиться некоторые различия, однако схожий набор навыков позволяет им обоим выполнить требуемую задачу. Но что случится, если вы потеряете инженера и попросите оператора конвейерной ленты его заменить? Или что случится, если вместо целого ряда специальностей – инженеров, операторов конвейерных лент, столяров, сварщиков и техников – все рабочие места будут заняты торговыми представителями? Именно тогда фабрика перестанет полноценно работать, сигналы наложатся друг на друга, и все сломается. Точно так же, если в вашем кишечном микробиоме не хватает разнообразия, в пяти основных областях – иммунитете, метаболизме, гормонах, когнитивной функции и экспрессии генов – начнут происходить ошибки. Все эти области взаимосвязаны, но в основе лежит микробиота кишечника.
Потерю гармонии и равновесия в кишечнике мы обозначаем термином «дисбиоз». Повреждение или микробное нарушение приводит к потере разнообразия, и в процессе этого растет количество микробов, вызывающих воспаление. Другими словами, полезные бактерии отходят на второй план, предоставляя вредным больше возможностей для размножения в кишечнике. Появляется проблема, потому что теперь полезное сообщество противовоспалительных микробов больше не защищает стенку толстой кишки, и из-за этого повреждаются плотные соединения, удерживающие вместе клетки эпителия, из-за чего, в свою очередь, повышается кишечная проницаемость – некоторые называют это состояние «дырявой кишкой» – и в итоге некое вещество под названием «бактериальный эндотоксин» попадает в кровоток. Этот бактериальный эндотоксин носится по сосудистой супермагистрали по всему телу, и везде, где он оказывается, возникают пожары (то есть он провоцирует воспаления). Это плохие новости!
Бактериальный эндотоксин выделяют зловредные бактерии, например кишечную палочку и сальмонеллу. Он провоцирует воспаление – от слабого и едва выраженного до угрожающих жизни состояний – сепсиса, шока и полиорганной недостаточности. Бактериальную эндотоксемию связывают со множеством заболеваний, в том числе с аутоиммунными, а также ожирением, ишемической болезнью сердца, застойной сердечной недостаточностью, диабетом 2-го типа, болезнью Альцгеймера, алкогольным гепатитом, неалкогольным ожирением печени, остеоартритом… и этот список можно продолжать.
