Микробиом. То, что убивает, и то, что делает нас сильнее - Игорь Олегович Стома
Итак, вспомним, что такое витамины. Это незаменимые вещества, нужные для множества метаболических и регуляторных химических процессов во всех живых организмах. Так как люди не способны продуцировать большинство из этих веществ самостоятельно, они должны либо поступать с пищей извне, либо производиться микробами в нашем кишечнике. Кстати, дефициты витаминов у людей регистрируются не только в «бедных» развивающихся странах, но и во вполне обеспеченных пищей развитых регионах мира.
Дело в том, что микробиом нашего кишечника способен не только производить ряд витаминов для собственных нужд (витамин К, витамины группы В: рибофлавин, ниацин, кобаламин), но и снабжать ими своего хозяина, человека. Доказано, что около 30 % от суточной нормы этих витаминов человек получает от своих же микробов в кишечнике. К тому же микробы разных видов способны производить витамины совместными усилиями, для того, чтобы повлиять на общий состав своих сообществ в кишечнике и изменять свою биохимическую активность. Происходит совместное использование витаминов разными видами микробов. По новым данным, около 65 % от всех бактерий человеческого микробиома производят не менее одного витамина из группы В. Но среди них есть еще и те, которые производят все 8 витаминов группы В. Разные виды микробов нередко отвечают за разные этапы биохимической цепи по производству витаминов, то есть это «коллективная» микробная работа. Приведем пример кобаламина, то есть витамина B12, который продуцируется исключительно микробами. Цикл его биохимического производства очень сложный и включает около 30 различных ферментных этапов. Поэтому часть микробов не выполняют все эти этапы, а забирают промежуточные «полуфабрикаты» этого витамина у других микробов для доработки или даже готовый продукт этого витамина. К примеру, опасный для человека микроб Clostridioides difficile, возбудитель псевдомембранозного колита, в присутствии в кишечнике своих непатогенных, неопасных микробных «родственников» из того же рода, снижает свою активность по продукции витамина В12, а начинает «занимать» этот витамин у этих бактерий.
Рис. 41. Микробиом как фабрика производства витаминов в нашем кишечнике
Микробиом еще и изменяет те витамины, которые попадают к нам в кишечник с пищей или в виде витаминных комплексов. В частности, микробы кишечника превращают поступивший извне витамин А в ретиноевую кислоту, ключевой регулятор экспрессии генов. Если сказать проще, то ретиноевая кислота управляет нашими генами, решая, когда и в каком объеме на основе этих генов нашим клеткам синтезировать определенные белки.
Особой историей и значимостью для человека отмечен витамин D, который, кстати, не особенно и витамин, а больше гормон. Продуцируется он в коже под воздействием ультрафиолетовых лучей. Раньше думали, что витамин D нужен только для поддержания здоровья костей и уровня кальция у человека, но оказалось, что его влияние гораздо шире. В частности, он влияет на нервную систему и головной мозг. Рецепторы к этому витамину расположены по всей нервной системе. Витамин D, как было доказано, снижает воспаление и защищает нейроны. Совсем недавно ученые выяснили, что микробы в кишечнике, оказывается, регулируют эффекты витамина D. Бактерии кишечного микробиома влияют на активность рецепторов к этому витамину, таким образом, определяя, как он подействует, и подействует ли вообще. Получается, что витамин D у нас в организме тоже контролируется микробами, а не только нашими решениями.
Мы уже говорили о том, что в нашем кишечнике помимо безопасных (комменсальных) микробов живут многие потенциально опасные бактерии, способные в особых условиях вызывать болезни у своего хозяина. Зачем же так происходит с точки зрения биологии? С базовых позиций эволюции это не очень выгодно, так как микроб, уничтожающий своего хозяина, в итоге потеряет «место жительства» и рискует исчезнуть. Но есть важный нюанс! Оказывается, многие из этих потенциально опасных бактерий как раз и являются активными производителями витаминов. Например, дрожжевой грибок кандида (Candida albicans), как известно, может вызывать у человека разные заболевания, начиная от банальной молочницы (кандидоз) до тяжелых грибковых инфекций у больных со сниженным иммунитетом. Но этот же грибок производит большие, даже избыточные для него, объемы витамина рибофлавина (В2). Возможно, что эволюционно именно с этой целью грибок рода кандида и живет в кишечнике у каждого здорового человека.
Многое во внутреннем микробном производстве витаминов зависит от рациона питания человека. Например, было доказано, что у людей на высокоуглеводной диете с низким содержанием жиров повышена продукция витамина В2 в микробиоме кишечника.
В перспективе для коррекции нарушений, связанных с витаминами, можно использовать особые «микробные коктейли» пробиотиков. Ведь многие витамины, к примеру витамины группы В, являются водорастворимыми, то есть их избыток выделяется с мочой. Существует даже ироничное высказывание в современной медицине: «Когда вы регулярно принимаете витаминные комплексы, то по итогу получаете высоко витаминизированную мочу». В свое время Нобелевский лауреат (1954) по химии Лайнус Полинг, ближе к завершению своей научной карьеры, посвятил себя изучению скрытых свойств витаминов. В 1970 году он издал книгу «Витамин С и банальная простуда», где предлагал использовать мега-дозы витамина С как средство быстрого излечения ОРВИ. Рекомендуемые им дозы витамина С как минимум в 10 раз превосходили стандартные, однако впоследствии эта теория не нашла практического подтверждения и не была доказана как эффективная другими учеными. Лайнус Полинг же продолжил защищать эту идею и даже предложил использовать огромные дозы витамина С при комплексном лечении рака. До сих пор доказательная база этой теории оставляет желать лучшего, а практическое применение отсутствует.
Так вот, возвращаясь к микробам кишечника, производящим витамины. Получается, что учитывая активное выведение излишков витаминов В с мочой из организма человека, постоянное внутреннее микробное производство для человека надежнее, чем эпизодический прием витаминных капсул. Поэтому, если хотите иметь хороший уровень витаминов группы В в своем организме, заботьтесь о своем микробиоме, правильно питайтесь и избегайте лишнего приема антибиотиков. Более того, будьте уверены, что вскоре, чтобы повысить уровень определенных витаминов, нужно будет принимать и микробные препараты, содержащие бактерии, ответственные за продукцию этих витаминов. Дело в том, что уже есть данные в пользу того, что прием уже готовых витаминных добавок с пищей нарушает
