Но как материнский стресс может изменить микробиоту новорожденного, в пищеварительном тракте которого в начале жизни практически нет микроорганизмов? Теперь мы знаем, что стресс может изменить микробиоту влагалища матери, что, в свою очередь, серьезно влияет на микробиоту пищеварительного тракта новорожденного. Невролог Трейси Бейл из Университета Пенсильвании и участники ее группы создавали стрессовые условия для беременных мышей, помещая их в различные некомфортные условия, в том числе подвергая длительному воздействию запаха лисы. Бейл и ее коллеги показали, что такое воздействие на матерей привело к серьезным последствиям для детенышей мужского пола: у них изменились цепи головного мозга, отвечающие за эмоции и стрессорный ответ.
Но исследователи из Университета Пенсильвании не только доказали факт опосредованного влияния стресса на кишечную микробиоту животных, они также обнаружили значительные изменения вагинального микробиомаих матерей, в частности снижение количества лактобактерий. Давно известно, что сокращение массы вагинальных лактобацилл под влиянием стресса может изменить кислотность среды влагалища и предрасположить женщин к вагинальным инфекциям. Но почему стрессорные воздействия на вагинальный микробиом матери оказались столь важными для развития головного мозга детеныша и его поведения?
Вагинальная микробиота матери сначала заселяет микробиоту кишечника детеныша, и эти мыши родили потомство с меньшим количеством лактобацилл в пищеварительном тракте, так же как и пережившие стрессорное воздействие самки обезьян рожают детей с пониженным количеством лактобактерий в ЖКТ. Такое влияние стресса особенно заметно проявляется в критический момент, когда сложные структуры кишечной микробиоты младенца и нервных цепей его головного мозга программируются на всю последующую жизнь.
К тому же стресс мыши-матери не только влияет на кишечную микробиоту ее потомства, но также сказывается и на его головном мозге! Проанализировав смесь молекул, производимых микробиотой мышей-младенцев, члены команды Трэйси Бейл обнаружили изменения в молекулах, снабжающих животных энергией, которую с жадностью потребляет головной мозг детеныша. Также исследователи зафиксировали поступление в организм детеныша аминокислот, помогающих мозгу быстро развиваться и устанавливать новые связи между некоторыми его областями.
Какие выводы из результатов этих лабораторных исследований имеют отношение к здоровью беременных женщин и матерей? Многие невротические расстройства головного мозга взрослого человека, в том числе тревога, депрессия, шизофрения, аутизм, а также, вероятно, СРК, сейчас считаются следствием нарушений развития нервной системы. Это означает, что основные изменения в головном мозге начинаются в очень раннем периоде жизни, многие из них происходят уже в утробе матери. Мы узнали, что стресс является основным фактором, влияющим на изменения нервной системы и психических функций при их формировании. Есть по крайней мере два объяснения того, как невзгоды раннего этапа жизни могут повлиять на взаимодействие головного мозга и пищеварительного тракта. Первое — эпигенетическая модификация системы реагирования на стресс и оси головной мозг — ЖКТ. Второе — вызванные стрессом изменения кишечной микробиоты и ее продуктов, которые могут дополнительно повлиять на развитие головного мозга. Значит, если мы действительно хотим всерьез и надолго влиять на развитие и динамику названных выше разрушительных болезней, вмешиваться в них придется очень рано в процессе жизни. Если взрослый пациент приходит в клинику с полномасштабно выраженным синдромом, большинство назначенных ему методов лечения будут в основном симптоматическими, а оказываемый ими эффект — временным и неустойчивым. Добиться долговременного успеха будет очень сложно. Но, как мы увидим, в случае с Дженнифер новое понимание ее проблем, подсказанное результатами современных научных открытий, дало более эффективные варианты лечения, в том числе взрослых пациентов.
Микроорганизмы, необходимые для здорового начала жизни
Много лет назад, только еще начиная свою исследовательскую карьеру, я стал свидетелем поразительного события, которое и сегодня заставляет меня задумываться о микроорганизмах — попутчиках нашей жизни. Однажды во время зимних каникул в университете мне посчастливилось присоединиться к экспедиции кинодокументалистов, которые снимали фильм об индейцах яномамо. Яномамо живут в верхнем течении реки Ориноко, в тропических лесах Бразилии и Венесуэлы. Как-то лунной ночью я не мог заснуть и долго лежал в гамаке возле жилища яномамо, слушая звуки джунглей. Услышав поблизости какой-то шум, я встал из гамака, сделал несколько шагов в сторону окружающего поселок леса и увидал пятнадцатилетнюю местную женщину, которая, сидя на корточках над положенным на землю большим листом банана, почти в полной тишине рожала ребенка. Ребенок появился, и она перерезала пуповину каким-то острым предметом.
Этот младенец появился на свет самым естественным образом, без помощи или вмешательства медиков, и все произошло так тихо, что, казалось, никто во всей деревне этих родов даже не заметил. Условия были далеки от тех, какие создают в современных родильных домах, которые я видел во время медицинской практики: никакой стерильной среды, никаких акушерок и гинекологов, которые первым делом обработали бы влагалище матери антисептическими средствами, очистив его от микроорганизмов. Новый индеец племени яномамо, появляясь на свет, не только подвергся воздействию вагинальной микробиоты матери, но и всех микроорганизмов, обитавших на ее руках (немытых и не обработанных санитарными средствами), на листе банана и на земле, открывавшейся там, где заканчивался этот лист. Тем не менее в течение следующих недель этот ребенок, которого обнимали оба родителя, выглядел абсолютно здоровым.
В западном мире рождение ребенка происходит, конечно, совсем иначе, и корни этого различия уходят далеко в прошлое. В начале XX в. французский педиатр Анри Тиссье высказал предположение, что человеческий плод развивается в стерильной среде и первый контакт с микроорганизмами происходит во время родов, когда младенец контактирует с вагинальной микробиотой. Эта точка зрения не подвергалась сомнению более ста лет, но сегодня у нас есть веские основания в ней сомневаться.
Даже при здоровой беременности кишечные бактерии матери, большинство из которых являются полезными, появляются, как стало недавно известно, в крови пуповины, амниотической жидкости, меконии и на плаценте. По мере приближения родов вагинальная микробиота энергично меняется, и это значительные перемены. Разнообразие видов микроорганизмов уменьшается, возрастает число лактобацилл, которые обычно живут в тонкой кишке. Во время родов ребенок, появившийся естественным образом, подвергается воздействию вагинальной микробиоты матери (в том числе лактобацилл), которая и становится основным источником микроорганизмов, колонизирующих его кишечник. Именно так состав вагинальной микробиоты матери создает основу для совокупности кишечных микроорганизмов, которая сохранится затем на протяжении всей жизни человека. Микробиоты ЖКТ матерей также снабжают новорожденных детей основной частью их метаболического механизма — именно они формируют у ребенка способность переваривать молочные сахара и специальные карбогидраты грудного молока.
