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, мокро́та, 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).
