Я – суперорганизм! Человек и его микробиом - Терни Джон
Отсюда один шаг до увязывания гигиенической гипотезы с новыми знаниями о кишечном микробиоме. Впрочем, здесь мы вынуждены снова обратиться к тонкостям устройства нашей иммунной системы как таковой и устройства микробной экосистемы у нас в толстой кишке. Да, за последнее время там явно что-то переменилось. Вероятно, это уже как-то сказалось на развитии вашей и моей иммунной системы. Однако число возможных взаимодействий здесь поистине астрономическое, а количество соответствующих экспериментов пока чрезвычайно мало, так что пока не удается с уверенностью сказать, какие эффекты могут иметь место или как повлиять на них в случае необходимости.
Впрочем, представляется вполне вероятным, что мы видим некоторые последствия таких изменений, наблюдая рост заболеваемости аллергическими, аутоиммунными и воспалительными недугами. Об их конкретных механизмах сейчас, как правило, высказываются лишь догадки. Пока данные, которые ученые успели получить при изучении микробиома, еще не позволяют формулировать четкие медицинские предписания, однако уже позволяют нам перевести наши рассуждения на более высокий уровень.
Тот же Грэм Рук предоставляет нам замечательный пример. По мнению ученого, существует простой способ поддержания иммунной системы в состоянии безупречного функционирования. Этот способ не сложнее прогулки в парке.
Грэм Рук предлагает две линии рассуждений, сходящихся к одному выводу. Первая – его переосмысление гигиенической гипотезы (идея о том, что к ряду болезней приводит нехватка наших старых друзей-микробов). Он размышляет так: в ходе эволюционного развития иммунная система человека всегда сосуществовала с организмами из собственного микробиома, передаваемыми ему членами семьи; кроме того, к этому микробному сообществу могут присоединяться другие микроорганизмы из окружения. По мнению Грэма Рука, есть и третий вид влияния – со стороны потенциальных патогенов, с которыми встречались небольшие изолированные группы охотников и собирателей. Такие патогены обычно вызывают преклинические (не устанавливаемые клиническим наблюдением) инфекции с немногочисленными симптомами или вовсе без них (пример таких патогенов – паразитические черви-гельминты).
Однако на ранних стадиях эволюции человечество не ведало о так называемых «инфекциях толпы» (как называет их Грэм Рук) – массовых инфекциях, которые наблюдаются главным образом у жителей крупных городов. Обычные детские вирусы попадают как раз в эту категорию. В современных городах мы по-прежнему подвергаемся воздействию таких вирусов, активирующих иммунную систему, зато свободны от гельминтов. Кроме того, проживание в зданиях, сделанных из современных материалов, помогает нам меньше подвергаться воздействию окружающей среды, чем когда-либо в прошлом. Грэм Рук подчеркивает: «До недавних пор даже наши дома строили из дерева, глины, шерсти и помета животных, из соломы и других природных продуктов, а вентилировались они просто наружным воздухом».
Добавим сюда еще один любопытный эпидемиологический факт. Жители мегаполисов, обитающие поблизости от лесистых участков, в зеленых пригородах, где много парков и садов, во многих отношениях здоровее других горожан. У этих счастливчиков выше средняя продолжительность жизни и меньше вероятность развития депрессии. Возможно, причина в том, что зеленые пространства побуждают нас к большей физической активности? Или в том, что они способствуют общению? А может быть, они кажутся нам привлекательными просто благодаря тому, что чем-то напоминают былые ландшафты, к которым мы так стремимся? Все это – неубедительные объяснения, заявляет ученый. Но постойте, есть ведь и другой механизм! Эти зеленые зоны обеспечивают биологическое разнообразие микробной среды, которого иначе оказалась бы лишена иммунная система человека[126].
Рук отмечает, что жизнь вблизи естественной среды, похоже, приносит больше пользы беднякам – вероятно, из-за того, что богачи чаще путешествуют, имеют второй дом где-то за городом, а может, просто порой играют в гольф, а по выходным водят детей в зоопарк.
Пока это лишь умозрительные рассуждения, однако Рук надеется, что они побудят городских ландшафтных дизайнеров объединить усилия с экологами и специалистами по здравоохранению, чтобы придумывать новые подходы к обустройству наших городов. Это могло бы стать неплохим результатом неустанных размышлений о тонкостях устройства иммунной системы – размышлений, на которые наталкивают наблюдения столь же малопонятных тонкостей устройства микробиома.
Обзор заболеваний, теоретически связанных с микробиотой, оказался бы неполон без рассмотрения некоторых других связей, тоже умозрительных, но все-таки весьма любопытных. Речь идет о связи микробов нашего кишечника с самым сложным органом человеческого организма – мозгом.
Глава 9. Чувствовать нутром
Мышь сидит в центре узкой крестообразной платформы, имея возможность обследовать ее в любых направлениях. Из этих четырех путей два полностью открыты, а два кончаются тупиком. Вся штуковина приподнята над полом на несколько футов. Когда платформа приходит в движение, довольно легко проследить, как часто мышь пробегает по одному из открытых путей и насколько часто забегает в тупики.
Это одна из лабораторных установок для определения психического состояния мыши. Мелкие грызуны не очень-то приспособлены для заполнения анкет, однако их поведение все-таки можно оценить количественно. Если мышь чурается открытых пространств, это считается признаком тревожности, тогда как храброй мышке все равно, видит она стенки или нет.
Как ни странно, такое устройство можно увидеть и в некоторых лабораториях, где занимаются микробиомными экспериментами. Оказывается, состояние популяции микробов в мышином кишечнике влияет на поведение зверька. Это лишь один эксперимент, заставляющий предположить, что наша микробиота воздействует не только на наши метаболизм, иммунную систему и гормоны. Микробы воздействуют и на наш мозг!
Знакомьтесь: ваш второй мозг
Некоторые исследователи уже сейчас рассуждают о том, как бы приспособить бактерии для воздействия на наше настроение. Представьте меню завтрака в 2050 году. Вчерашний день прошел не очень-то удачно, да потом еще и беспокойная ночь. Утром вам очень скверно на душе. Так что вы кладете в тарелку утренних хлопьев лишнюю дозу патентованного средства «Внутреннее солнце», чтобы улучшить свое настроение. Хвала небесам за современные пробиотики! Должно быть, ужасно жилось в те дикие времена, когда человеку приходилось взбадривать себя по утрам двойным эспрессо.
Возможно ли это в реальности? Легко видеть, что массив микробов, живущих в кишечнике, способен влиять на пищеварение. Но как он воздействует на другие органы вплоть до мозга?
Несомненно, мозг и живот общаются. Об этом вам скажет любой, кто чувствовал, как его кишки расслабляются в минуту смертельной опасности. Те из нас, кто живет более размеренной жизнью, тоже готовы признать свою способность «чувствовать нутром». Мы знаем, что стресс порой приводит к расстройству пищеварения. Нам известно, что настроение и аппетит связаны между собой. Так что, вероятно, пресловутые «бабочки в животе» трепещут крылышками именно из-за бактерий.
Возможность того, что бактериальные популяции кишечника влияют на мозг, подтверждается тем, что между кишечником и нервной системой существуют тесные взаимосвязи. Собственно, в кишечнике столько собственных нейронов, что его даже окрестили вторым мозгом. Как ни удивительно, он представляет собой независимый центр нейронной деятельности; кишечник действительно играет в организме важную роль. Если вы отсечете другие органы от нервной системы, они перестанут работать. А вот кишечник, пока его снабжают питанием, продолжает делать свое дело – в частности, регулировать пищеварение путем перистальтических сокращений, которые проталкивают частично переваренную пищу вдоль кишок.
