Сначала иммунная система должна научиться отличать патогены от неопасных элементов, затем соответствующим образом реагировать на них, чтобы иммунный ответ был адекватен угрозе, и наконец, создать так называемые «клетки иммунологической памяти», которые запоминают, как выглядит враг, чтобы по мере необходимости начать быстро действовать. Для этого обучения требуется время, поэтому столкновение с сильным патогеном в период новорожденности часто заканчивается трагическим образом.
Здесь позволю себе вернуться к вопросу о численности бактерий, обитающих в кишечнике. Огромное количество этих бактерий позволяет им создать защитный слой на поверхности эпителия. Кишечные бактерии не проникают в эпителий, а плотно прилегают к нему. Благодаря этому патогенные бактерии не могут прикрепиться к кишечнику, поскольку для них там нет места. Безусловно, патогены постоянно пытаются «пробить» эту стенку, но кишечные бактерии проявляют естественный антагонизм по отношению к патогенным. Это значит, что наша кишечная микробиота заранее вражески настроена к патогенам и готова с ними бороться. Но это еще не все, поскольку микробиота кишечника также стимулирует типичный противоинфекционный иммунитет.
— Что общего у гриппа и кишечника?
— Мало того что кишечные бактерии регулируют ответ иммунной системы, у них еще отмечается тенденция к стимулированию выработки антител, которые напоминают пехоту, бегущую перед танками. Это антитела класса IgA, то есть секреторные антитела. Они идут большим потоком и нападают на врага без разбора, причем неважно — это вирус гриппа или, например, стафилококки. Эта армия стреляет вслепую и рассчитывает во что-нибудь попасть. Антитела IgA действуют против многих патогенов, в том числе вирусов. У новорожденного вообще нет такой «пехоты», у детей младшего возраста она имеется в небольшом количестве.
Примерно в возрасте 12 лет иммунная система ребенка вырабатывает столько IgA, сколько у взрослого человека! Их выработку иммунными клетками стимулирует прежде всего кишечная микробиота, причем не только в кишечнике, но и в дыхательной и мочевыделительной системах.
Секреторные антитела IgA присутствуют в слизи, обволакивающей пищеварительную, дыхательную, мочевыделительную системы, а также в прочих выделениях — слюне, слезах, где они представляют собой для ребенка первую линию обороны.
После рождения главный источник секреторных IgA для ребенка — это материнское молоко. Молозиво, первое молоко, очень богато антителами IgA. Но не стоит забывать о том, что количество и качество данных антител в молоке будет зависеть от кишечной микробиоты матери.
— Другими словами, то, как жили наши матери и бабушки до нашего зачатия, тоже имеет значение?
— Да, и тому появляется все больше научных доказательств.
Мало того что кишечные бактерии стимулируют выработку антител IgA, они еще активируют ряд других клеток, которые отвечают за правильную иммунную реакцию на патогены. Это NK-клетки, то есть естественные киллеры, макрофаги, которых микробиота обучает, как пожирать микробы. Кишечные бактерии стимулируют выделение эпителием разных цитокинов, которые защищают от дальнейшего проникновения патогенов в наш организм.
И наконец, они стимулируют экспрессию толл-подобных рецепторов в эпителии.
— Как долго длится формирование кишечной микробиоты?
— Первые два-три года жизни. Это значит, что в данный период она еще отличается по составу от микробиоты, заселяющей взрослых. Но уже с трехлетнего возраста состав кишечных бактерий становится стабильным и остается с нами на всю жизнь.
В 2012 году в Nature появилось исследование, оценивающее кишечные бактерии у людей, которые родились в Республике Малави в Восточной Африке, где почти нет цивилизации, а также в США, высокоразвитой стране. Изучался также состав кишечной микробиоты малавийцев, которые эмигрировали в США в подростковом возрасте. Оказалось, что у рожденных в Малави совершенно другие бактерии в кишечнике, чем у тех, кто родился в США; причем у малавийцев, которые многие годы жили в США, микробном был практически такой же, как у тех, кто остался в Республике Малави! Это показывает, что первые два года жизни чрезвычайно важны с точки зрения правильного формирования микробиотического состава кишечника.
Разумеется, всегда есть возможность изменить что-то в этом составе, а потому необходимо всю жизнь заботиться о микробиоме, соблюдая гигиену, правильно питаясь, высыпаясь, избегая стресса и не злоупотребляя антибиотиками. К сожалению, исследования показывают, что после антибиотикотерапии следует полное разрушение кишечной микробиоты. Причем на долгие месяцы. Микробиота регенерируется по старому образцу, но если в тот момент, когда она так подкошена, мы схватим банальную вирусную инфекцию, то может начаться процесс аутоиммунизации или аллергии.
— Многие считают, что можно легко изменить микробиоту кишечника.
— К сожалению, чаще всего — только во вред. Первые два-три года формируют микробном практически на всю жизнь. И иммунную систему тоже, поскольку все это тесно связано!
На раннем этапе жизни ребенка важно так называемое «пищевое программирование». Считается, что соответствующее питание в течение первой тысячи дней, включая стадию плода, влияет на то, чем мы потом болеем и болеем ли вообще. Например, мы всегда думали, что белок — самый важный элемент в правильном развитии ребенка, однако оказалось, что у наших детей переизбыток белка! Они получают слишком много этого вещества в первую тысячу дней жизни, что, в свою очередь, способствует развитию ожирения.
— Не углеводы и не жиры?
— Нет, именно белки. В материнском молоке содержится чуть больше чем 1 г белка на 100 мл, зато в коровьем молоке, на базе которого производится модифицированное молоко, более 3 г, то есть в три раза больше. В 1980-е годы мы делали смесь III: трижды разбавляли сухое коровье молоко, чтобы оно годилось для кормления новорожденных. В настоящее время существуют намного лучшие смеси, но в большинстве из них концентрация белка составляет около 2 г, что также превышает норму.
Как видим, пищевое программирование очень важно, но оно тесно связано с кишечной микробиотой. По этой причине не менее важным процессом является микробиотическое программирование! Ведь то, что нас заселяет в первые два года жизни, программирует наш метаболизм и иммунную систему. Этот период часто именуется «окном возможностей», поскольку на данном этапе мы можем изменить что-то в нашей микробиоте к лучшему. А такое изменение к лучшему — это не что иное, как повышение бактериального многообразия в кишечнике.
Мы обеспокоены судьбой некоторых видов животных, которые вымирают. Но почему-то практически не затрагивается еще одна проблема: в течение последних ста лет мы так же обеднили мир бактерий. Из-за широкого применения антибиотиков и повсеместной стерилизации окружающей среды их разнообразие сегодня ничтожно мало, особенно в цивилизованных странах.
Питание и микробиота — два самых главных фактора, которые будут формировать иммунный ответ в будущем. Известно, что от микробиотического программирования зависит борьба с цивилизационными болезнями, такими как ожирение, аллергия, аутоиммунные заболевания, в том числе сахарный диабет 1-го типа и воспалительное заболевание кишечника.
