Вдохновившись первыми исследованиями, одна группа ученых стала «Льюисом и Кларком» кишечника
[56]: они взялись определить различные бактерии, живущие в мышах разных видов. Национальные институты здравоохранения США инициировали аналогичный проект по определению микробов – обитателей человека; проект называется «Микробиом человека». Результаты все еще поступают, но как путешественники видят разных животных в лесу и пустыне, так и биологи видят разные типы бактерий в кишечнике тощих и толстых особей. Например, у тучных мышей больше бактерий типа Firmicutes и меньше бактерий типа Bacteroidetes. И фирмикуты, и бактероидеты включают множество разновидностей, которые обычно имеются в кишечнике млекопитающих. Фирмикуты способны извлекать из пищи больше калорий, нежели бактероидеты, что облегчает организму создание жировых запасов.
Большинство исследований подтверждает, что при ожирении у людей отношение Bacteroidetes к Firmicutes также понижено. Несбалансированный рацион связан с несбалансированной микробиотой. Исследование, проведенное в 2009 году пионером в области изучения микробиоты Джеффри Гордоном из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, сравнивало кишечные бактерии тучных и худых близнецов и обнаружило различия в 383 бактериальных генах. У тучных испытуемых 75 % этих генов были от актинобактерий, а 25 % – от фирмикут. Бактероидеты никаких генов для тучных людей не дали. Напротив, у худых участников эксперимента 42 % таких генов дали как раз они. Многие из бактериальных генов, которые оказались различными у толстых и тощих людей, вовлечены в обмен веществ.
Дополнительные данные подтверждают тесную связь между нашим рационом, массой и составом микробиоты. Биолог Паоло Лионетти из Флорентийского университета сравнивал микробиоту людей, живущих в европейском городе и в африканской деревне. Как вы, вероятно, подозреваете, дети во Флоренции (Италия) были крупнее тщедушных детей из деревни Булпон (Буркина-Фасо). Что интересно, Лионетти обнаружил, что у детей во Флоренции, питавшихся в «западном» стиле, с большим содержанием в рационе углеводов, жиров и солей, в основном обнаружены бактерии типа Firmicutes. А дети в Булпоне питались так, как это делали наши древние предки: в рацион входили фрукты и овощи, белок нерегулярно поступал от мяса, яиц и насекомых (в данном случае – термитов). В микробиоте испытуемых из Булпона было гораздо больше Bacteroidetes, а также значительная доля двух типов бактерий, которых у итальянских участников вовсе не было, – Prevotella и Xylanibacter, причем и те, и другие мастерски переваривают клетчатку из растительной пищи.
Типы бактерий в нашем кишечнике быстро меняются в зависимости от нашей пищи. Худые люди, севшие на калорийную диету, замечают, что количество фирмикутов быстро увеличивается за счет бактероидетов, что заставляет их извлекать еще больше калорий из пищи. Употребление нездоровой пищи может создать порочный круг, который быстро сместит баланс кишечных бактерий в сторону разновидностей, которые способствуют образованию жира.
А теперь сюжет закручивается сильнее, подобно тому, как растет пузо мыши со слишком большим количеством фирмикутов. Было довольно здорово наблюдать, как бактерии от толстой мыши помогают худосочной стерильной приобрести нормальный размер. А что случится, если накормить мышей человеческими микробами? В 2013 году группа Гордона взяла кишечные бактерии у людей-близнецов, один из которых был существенно крупнее другого. Удивительно, но, когда стерильным мышам передали бактерии от тучного близнеца, мыши стали толстыми. Кишечные бактерии худого близнеца не привели к существенному повышению массы стерильных мышей.
В той же работе Гордон с коллегами устроил и такой трюк: стерильных мышей с бактериями от худого близнеца поместили в одну клетку с мышами, имевшими бактерии от толстого. Чтобы понять, что произошло, надо знать об одной пищевой привычке мышей, которую большинство из нас сочтут несколько неприглядной: они едят помет друг друга. Однако в силу этого происходит перемещение экскрементов при нахождении мышей в одной клетке. И вот ошеломительный результат: мыши с бактериями от тучного близнеца смогли остаться тощими, если поедали помет мышей с бактериями от худого близнеца. Выглядит так, словно бактерии от худого близнеца обладают суперспособностью предотвращать набор веса.
Теперь, прежде чем вы обратитесь к своим худосочным друзьям за небольшой «услугой» с изображением смайлика-какашки, учтите: когда этот эксперимент повторили с мышами, которым давали пищу с высоким содержанием жиров вместо обычного растительного рациона, бактерии тощего близнеца потеряли все свои суперсилы и больше не могли препятствовать набору веса у мышей, получивших бактерии от тучного собрата. Другими словами, недостаточно получить бактерии от худого. Нужны еще и здоровые пищевые привычки. Эти результаты говорят нам о том, что кишечные бактерии и рацион влияют друг на друга способами, которые, видимо, затрагивают обмен веществ, однако, прежде чем мы сможем управлять такой системой, нужно уточнить еще множество деталей.
Как вы можете менять свои желания
Как различные типы бактерий закрепляются в вашем кишечнике – зависит от аппетита. Похоже, они посылают снизу химические сигналы к мозгу и эти сигналы влияют на вашу тягу к той пище, которая нужна им для размножения и вытеснения других бактерий, претендующих на их территорию. В вашем животе происходит круговорот микробной жизни: то, что вы едите, влияет на ваших микробов, а то, что едят они, может влиять на то, что еди– те вы.
Как и все остальные создания, бактерии, населяющие кишечник, конкурируют за пространство и питательные вещества. К счастью для нас, миллионы лет эволюции сформировали симбиотические отношения между нашей и их ДНК, придя к существованию по типу «почеши мне спинку, а я потом почешу тебе»
[57]. Мы предоставляем полезным бактериям место для проживания и бесплатный ланч, а они будут производить нам кое-какие витамины и помогать сдерживать вредные патогенные бактерии и грибки. Все бактерии хотят оптимизировать свое развитие, так что они вполне могли разработать способы обмануть мозг, заставляя отправлять в рот те продукты, которые помогают им преуспевать.
Типы бактерий в кишечнике человека раскрывают его рацион. Если сравнивать с японцами, то фермеры со Среднего Запада
[58] не обладают возможностями для переваривания водорослей – основного компонента диеты, основанной на суши. А японцы обзавелись уникальными бактериями из рода бактероидов, которые способны переваривать водоросли и извлекать из них питательные вещества. Мы тоже, конечно, можем наслаждаться суши, но не умеем настолько же эффективно переваривать водоросли, как японцы. Подобные исследования показывают, что на состав нашей микробиоты сильно влияет не только наше питание сегодня, но и то, что ели предки.
