Микроорганизмы становятся специализированными под действием пищевых привычек хозяина и определяют, чтó человек ест и как много пищи он потребляет. Действительно ли изначально кишечник диктует свои правила и потом даже берет верх над головным мозгом? Что же является основным регулятором? Многообразие генов микробиома стало поддающимся тестированию показателем реакции на ограничение объема пищи. Образцы для подсчета микроорганизмов и фагов можно взять даже из слюны, поскольку рот и кишечник взаимосвязаны. Это будет влиять на развитие превентивной медицины. Бактерии, названные в честь немецкого бактериолога Отто Праузница, вышеупомянутые Faecalibacterium prausnitzii, являются показателем здоровья человека независимо от многообразия генов и дисбиоза (плохой микрофлоры). Это один из основных компонентов. Слишком маленькое количество этих бактерий в микробиоме кишечника на фоне недостаточного разнообразия видов бактерий является показателем неэффективности хирургического вмешательства у пациента с болезнью Крона. Таким образом, определенные штаммы бактерий очень важны для здоровья человека, как ранее упоминалось в случае с Липин Чжао.
Самый сложный микробиом был выявлен у человека из африканского племени, живущего достаточно изолированно и питающегося растительными продуктами и мясом, получаемыми из естественной среды. Сложность микробиома как стратегия выживания – об этом стоит подумать! Затем в игру вступают и вирусы: ограниченная сложность микробиома у людей с ожирением сопровождается достоверным повышением числа свободных фагов. Бактерии, находящиеся в «стрессовых» условиях, из лизогенной фазы (хроническое или устойчивое состояние), типичной для интегрированных ДНК-фагов, переходят в литическую фазу, лизируются и уничтожаются путем репликации фагов. На самом деле у людей с ожирением и менее разнообразным составом бактерий в кишечнике наблюдается повышенное количество свободных фагов. Лизис индуцируется стрессом, какой бы его вид ни наблюдался у людей с ожирением, и наряду с прочими факторами ожирение приводит к развитию хронического воспаления кишечника. Затем взаимодействие бактерий и фагов приводит к лизису бактерий, высвобождению большого количества потомков фагов и уменьшению разнообразия бактерий. Низкое число фагов коррелируется со здоровым микробиомом. В настоящее время можно подсчитать число фагов в образцах слюны в качестве диагностического экспресс-теста. И мы пришли к заключению, что низкое число вирусов, которое мы отметили у «цюрихской пациентки» после проведения ФП, является хорошим признаком – у нее произошла нормализация микробиома.
Курение, даже пассивное, уменьшает разнообразие генов кишечного микробиома. Цирроз печени, независимо от того, вызван ли он вирусом, алкоголем или иными факторами, влияет на сложность микробиома. Это можно использовать в диагностических целях и определять разнообразие генов в стуле пациента – процедура неинвазивная. В настоящее время по состоянию микробиома можно даже ранжировать больных на пациентов с умеренной и тяжелой формой заболеваний. Сейчас, исходя из состояния микробиоты ротовой полости, можно диагностировать, например, сердечно-сосудистые заболевания.
Меня интересует, чем люди обмениваются при поцелуе или – что менее существенно – при рукопожатии? Хорошо известно, что рукопожатие является путем передачи инфекции, но что можно сказать о поцелуях? Поцелуи демонстрируют дружеские отношения. Помните дружеские поцелуи немецкого лидера Эриха Хонеккера и советского лидера Леонида Брежнева? Это были настоящие, не символические поцелуи! Я полагаю, поцелуй – это почти уравновешивание микробиомов, характеризующих родство людей! Не очень романтическая интерпретация! А вот насколько долговременно такое состояние – это уже другой вопрос.
Существуют еще и генетические факторы ожирения – вопрос, изучением которого мы как раз и занимаемся. Есть гены, способствующие ожирению, гены, кодирующие чувство насыщения. Такой фактор сигнализирует мозгу, что потребленного объема пищи достаточно, и это обусловливает чувство насыщения и прекращение приема пищи. На это уходит несколько минут, но некоторые люди недостаточно терпеливы, чтобы дождаться этого сигнала, и продолжают есть. Имеются лептины, ген FTO (по-английски звучит как «толстый», поэтому название легко запомнить), мозговой нейротрофический фактор (МНТФ) или транскрипционные факторы, в частности IRX3 (его нарушение у мышей приводит к снижению веса на 30%). Сейчас в этом списке уже порядка 20 генов, однако некоторые из них довольно спорные. Они скорее указывают на предрасположенность к ожирению. Поэтому применительно к ожирению нужно учитывать, что генетические факторы наряду с другими играют определенную роль в развитии данной патологии. Эта область исследований находится лишь в начале своего развития. Принято считать, что людям с ожирением нужно менять пищевые привычки, что это лишь вопрос самоконтроля и дисциплины. Безусловно, это так, но это слишком упрощенный подход. Следовательно, не вполне корректно утверждать, что люди с ожирением во всем виноваты сами. Был проведен удивительный эксперимент с «гнотобиотическими» мышами, так называемыми «стерильными» лабораторными мышами, свободными от микробов. Этим мышам переносили фекалии людей с нормальным весом и людей, страдающих ожирением. В результате получили худых и толстых мышей, в соответствии с донором: передача фекалий людей с избыточным весом приводит к развитию толстых мышей, а перенос фекалий худых людей – к худым мышам. Передаваемые фекалии определяли вес мышей-реципиентов, которые в противном случае ничем не отличались бы друг от друга. Однако, когда худых и толстых мышей-реципиентов помещали в одну клетку, худые мыши «инфицировали» мышей с ожирением. «Стройность заразна!» Толстые мыши становились худыми, а не наоборот. Вероятно, причина заключается в том, что мыши, находясь в одной клетке, поедают фекалии друг друга. Микробиом худых мышей «побеждает» и доминирует над микробиомом мышей с ожирением. Микробиомы мышей с ожирением более однообразны, менее сложные, более «ленивые» и характеризуются медленной репликацией. В отличие от них микробиота худых мышей более вирулентна, более гетерогенна, более разнообразна и доминирует над вырождающейся микробиотой. Неужели этот механизм работает только у мышей?
Существуют названия для «хороших» и «плохих» бактерий – Bacteroides внутри кишечника и Firmicutes, и мы узнали это в рамках нашего исследования микробиома цюрихской пациентки. Bacteroides (B) менее эффективно используют продукты питания и чаще наблюдаются у здоровых людей – примерно в два раза. В отличие от них Firmicutes чаще наблюдаются у толстых людей (запомните – F), более эффективно используют калории, содержащиеся в продуктах питания. Читателю следует помнить соотношение между F и B: предпочтительно, чтобы F было меньше, чем В (оптимально, когда F < B). Это как «хороший» и «плохой» холестерин, соотношение которых люди пытаются запомнить как «свое» соотношение в надежде, что это станет профилактикой инфаркта миокарда. Вполне возможно, что скоро в «умные» часы будут встроены мониторы или предусмотрены соответствующие приложения для отслеживания состава нашего микробиома! Возможно, в будущем вместо того, чтобы спрашивать «Как дела?», мы будем говорить «Как поживают ваши Bacteroides?». И все же каким должно быть «правильное» соотношение F и B? Не при всех обстоятельствах «хорошие» бактерии являются хорошими. Все намного сложнее.
