Возможно, дело в том, что в конкретном кишечнике имеет место «неправильная среда», которую обусловливают индивидуальные химические сигналы или условия, или же интересующего нас микроба, как новичка в школе, просто подавляют количеством и травят другие микробы, не давая возможности закрепиться.
Интересные результаты дал один небольшой, но детальный эксперимент. Семь пар молодых женщин-близнецов дважды в день в течение семи недель ели йогурт, содержащий пять хорошо известных видов бактерий (они часто встречаются в разных марках йогурта). Группа ученых из США во главе с пионером микробиотики Джеффом Гордоном получила утешительные данные: кишечника участников эксперимента сумели достичь все бактерии в довольно больших количествах, а одна продержалась целую неделю после того, как потребление йогурта было прекращено22.
Но, против всех ожиданий, эти микробы не оказали сколь-нибудь сильного влияния. Ученые констатировали, что кишечная микробиота никак не отреагировала на новичков. Когда ученые ввели те же пять микробов контролируемой группе подопытных мышей, они получили аналогичный результат. Йогуртовые микробы обнаружить удалось, но они никаким образом не беспокоили других обитателей кишечника. Кто-то бы на этом остановился, но наши исследователи провели серию комплексных тестов, которые показали: йогуртовые микробы все же действуют, хотя и неявно. Каким-то образом они повышали активность генов, которые отвечали за расщепление сложных углеводов и сахаров, содержащихся во фруктах и овощах.
Таким образом, потребление йогурта меняет процесс расщепления пищи у нас в организме и запускает противовоспалительные каскады реакций. Наши микробные сообщества работают сообща, обеспечивая сложные процессы метаболизма. Поэтому введения одной-единственной бактериальной культуры может быть недостаточно для изменения баланса в свою пользу, но все же это может поменять общее метаболическое микробное равновесие и повлиять на наше здоровье.
Но я должен вас предупредить. Боюсь, что многие марки йогуртов, представленные на рынке, преувеличивают свои достоинства главным образом потому, что содержат всего один-два особых запатентованных микробных штамма. А в состав йогуртов с пониженной жирностью входит много сахара или фруктовых добавок, которые перечеркивают всю пользу, поскольку сахар останавливает рост бактерий. Кроме того, йогуртовые бактерии без постоянного пополнения обычно не выживают в организме, а значит, чтобы добиться соответствующего эффекта, придется есть йогурты каждый день. Весьма вероятно, что важно наличие определенного штамма бактерии в йогурте или бактериального сообщества, и нам нужно будет подбирать соответствие между микробами в продуктах и внутри нас.
ПЕРСОНАЛИЗАЦИЯ МИКРОБОВ И ДИЗАЙНЕРСКИЕ ЙОГУРТЫ
Если в экспериментах на лабораторных мышах, которые генетически идентичны и находятся в одинаковых условиях, пробиотики демонстрируют в целом удовлетворительные и надежные результаты, то вот результаты исследований на людях весьма удручают. Практически не удается добиться повторения результатов в разных исследованиях. Возможно, причина в том, что у каждого человека кишечная микрофлора уникальна и поразительно разнообразна.
Итак, встает вопрос: может быть, наши гены определяют, какие микробы притягиваются к нам? Вопрос очень важный, поскольку, зная на него ответ, можно объяснить, почему некоторые пробиотики или йогурты у одних людей работают, а у других бесполезны.
Ученые, знакомые с генетикой, вроде меня, часто уверены, что гены очень важны для всех биологических процессов в наших организмах. С этим мнением согласны не все. Специалисты, более далекие от генетики, утверждают: замечательное разнообразие микробов у разных людей — случайность, и все зависит от главных факторов — окружающей среды и пищи, которую мы едим. Два ранних исследования с участием близнецов в США не позволили сделать убедительных выводов о влиянии генетики. Но услышав, как эксперт в области микробиотики и моя будущая соратница Рут Лей рассказывает на встрече ученых о полученных результатах, я подумал, что масштабы экспериментов были очень ограниченными и что мы, должно быть, сумеем найти достоверный ответ на указанный вопрос при помощи когорты из 11 тысяч близнецов.
Я потратил двадцать один год, изучая близнецов с ног до головы: от их религиозных убеждений и сексуальных предпочтений до показателей витамина D и жира в организме, чтобы определить, на что повлияли гены, а на что окружающие условия. Схема очень проста: нужно было сравнить сходство идентичных, или однояйцевых, близнецов со сходством неидентичных, или разнояйцевых. Если сходство выше у идентичных пар, тогда определенно дело в генах, поскольку у идентичных близнецов 100% генов общие, а у неидентичных — только половина, как у обычных братьев и сестер. С помощью простой математики можно было выявить, какая доля отличий между людьми определяется генами: это и есть наследуемость.
Наших близнецов-добровольцев убедили сдать небольшие образцы стула, которые затем были заморожены и отосланы Рут Лей в Корнеллский университет. Рут и ее команда выделили ДНК и затем секвенировали один высоковариабельный ген, а именно ранее упоминаемый 16S, уникальный видовой маркер. Определив пропорции тысячи или около того основных групп микробов для каждого участника, мы получили возможность сравнивать. Прежде всего мы отметили отсутствие сходства между любыми двумя участниками — количество вариантов поражало воображение. Даже у идентичных близнецов доля основных микробных паттернов лишь ненамного превышала 50%, при том что в среднем для населения этот показатель составляет 40%.
И только когда мы поделили микробы на основные классификационные группы (филумы), картина прояснилась. Для многих больших групп бактерий (к примеру, Bacteroidetes) более важным было влияние таких факторов, как пищевые привычки и окружающая среда, а для малых групп бактерий, например лактобацилл и бифидобактерий, — не только пищевых привычек, ожирения и заболеваний, но и генома. Однако все-таки влияние частичное, поскольку на более чем 60% жизнедеятельность бактерии зависела от окружающей среды23.
Наши результаты удивили ученое сообщество, занимающееся данной проблемой. Ведь они означали, что количество и тип микробов (например, лактобациллы), которые лучше всего размножаются у нас в кишечнике, частично контролируются нашими генами. Так, определенные цветы или кустарники предпочитают различные виды почв. Этим, возможно, объясняется, почему пробиотики (которых сейчас не так уж и много) действуют настолько избирательно. Пока не будет расширен спектр пробиотиков и не усовершенствованы способы их транспортировки в толстый кишечник, натуральные продукты, содержащие широкий набор хороших бактерий и микробов, смогут принести нам больше пользы, чем манипулирование с несколькими бактериями в виде добавок.
Работая в рамках одного проекта вместе с Марио Рёдерером из Национального института здравоохранения США и тысячей наших близнецов-добровольцев, мы провели инновационный эксперимент над иммунными клетками, которые есть и в нашем кишечнике, и в нашей крови. Они называются «регуляторные Т-клетки» и принимают участие в защите организма от микробов. Мы обнаружили, что эти клетки отличаются у разных людей и в большой степени контролируются генами24. Таким образом, наши гены отчасти определяют, какие именно микробы будут расти и процветать в нашем кишечнике (если снова прибегнуть к аналогии с почвой) и, что важнее, как на них будет реагировать наша иммунная система.
