Уже почти два века мы знаем, что на коже и внутри нас живут триллионы микробов. До недавнего времени учёные думали, что они просто паразиты-нахлебники, использующие тела людей для пищи и убежища, не давая ничего взамен (кроме периодических проблем). Однако теперь мы знаем, что этот микробиом производит множество химических веществ, которые влияют на наш организм и могут влиять на риск сердечных заболеваний, диабета, ожирения, депрессии, тревожности и дегенеративных неврологических заболеваний, например, болезни Альцгеймера.
Возможно, вы слышали о микробиоме кишечника и о том, что он играет важную роль в здоровье пищеварительной системы. Но знали ли вы, что эти бактерии также способны влиять на общее состояние здоровья — и даже на поведение? Рассказываем, что такое микробиом кишечника, как он связан с мозгом и остальным телом, а также что исследователи узнали о его влиянии.
«Второй мозг»
Микробиом состоит из колоний бактерий и других микробов в организме человека. Большинство из них живут на нашей коже и в кишечнике; последние составляют кишечный микробиом.
На самом деле, в наших телах живет больше микробов, чем человеческих клеток: люди являются хозяевами примерно 38 триллионов бактерий и микробов по сравнению с 30 триллионами клеток, из которых состоят наши тела. И исследования показывают, что они могут влиять на наше поведение.
Наряду с триллионами микробов, наш кишечник также является домом для нейронов. Да, вы правильно прочитали: кишечник содержит сетчатую структуру нейронов, называемую энтеральной нервной системой, или ЭНС. Она общается с головным мозгом через блуждающий нерв, часть оси кишечник-мозг, которая тянется от мозга до толстой кишки. А ещё посылает сигналы через гормоны и метаболиты, и, возможно, иммунную систему.
ЭНС часто называют «вторым мозгом», поскольку она работает независимо и с помощью блуждающего нерва обеспечивает прямую двустороннюю связь между нейронами мозга и нейронами и микробами в кишечнике.
Микробные кукловоды
Природа полна микробов и других мелких существ, которые управляют действиями своего хозяина, и микробиом кишечника не является исключением: он может управлять носителем
Например, возьмем идею из фильмов и сериалов о зомби, где вирус превращает своего хозяина в члена группы ходячих мертвецов. Эта концепция имеет основу в реальном мире — хотя, к счастью, не (пока) в людях. Однако «зомби-мыши» или «зомби-муравьи» вполне реальны: эти существа намеренно, но неосознанно подвергают себя опасности, потому что этого хотят паразитические микробы в их телах.
Доктор Кристофер Дамман, гастроэнтеролог, объясняет: «Есть также хорошо известные примеры toxoplasma gondii: она заражает мышей и изменяет их поведение, так что они с большей вероятностью будут пойманы кошкой. Муравьи-зомби, заражённые грибками, отправляются в место, где грибки могут расти, и затем грибы прорастают из головы носителя. В природе есть множество примеров того, как микробы могут буквально контролировать поведение организмов более высокого порядка».
И не стоит думать, что это касается только мелких животных: даже заражённые токсоплазмой серые волки намного чаще, чем здоровые, будут нападать самостоятельно или станут доминировать в стае — или погибнут, пытаясь это сделать. Такое же бесстрашие наблюдается и у других инфицированных видов животных.
Итак, какое отношение зомби-паразиты имеют к микробиому кишечника? Появляются новые исследования, которые предполагают, что микробиом кишечника может, по сути, управлять нашим поведением (хотя, к счастью, не столь ужасными способами).
Микробиом кишечника и психическое здоровье
Один из способов, которым бактерии могут повлиять на психическое здоровье, является выработка серотонина. Хотя это исследование учёных из University College Cork всё ещё находится на ранних стадиях, существует прочная связь между расстройствами настроения, такими как тревожность или депрессия, и проблемами с желудком, например, язвенным колитом или синдромом раздраженного кишечника (СРК).
Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) являются распространёнными препаратами, используемыми для лечения расстройств настроения. Исследователи не знают точно, как они работают, но полагают, что они предотвращают повторное поглощение мозгом нейромедиатора серотонина.
По крайней мере 90% серотонина человека вырабатывается его кишечными бактериями. И вполне возможно, что СИОЗС также оказывают влияние на нервную систему кишечника. Недавние исследования подтверждают эту идею.
Можно также привести в пример стимуляцию блуждающего нерва, метод терапии, используемой при резистентной депрессии. Нейрохирург имплантирует небольшое устройство, которое посылает электрические импульсы через блуждающий нерв, что-то вроде кардиостимулятора.
Кроме того, микробиом кишечника может играть роль в развитии заболеваний мозга, таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, а исследования показывают, что он также может влиять на темперамент у младенцев.
Исследование, опубликованное в 2022 году журналом Nature, сравнивало мышей, которые начали заниматься спортом, когда им дали беговое колесо, с мышами, которые этого не сделали. Не было никаких различий в их генах. Однако были различия в их кишечных микробиомах.
У тренирующихся было больше бактерий, которые производили определённое химическое вещество. Всякий раз, когда эти мыши бежали, это химическое вещество посылало сигналы из кишечника в мозг и активировало мозговые центры вознаграждения: они получали «кайф бегуна» и использовали любую возможность для бега.
Из-за своего другого микробиома «ленивые» мыши не получали такого вознаграждения и оставались домоседами. Но когда микробиом тренирующихся был помещен внутрь кишечников ленивых мышей, они начали заниматься спортом.
Если микробиом кишечника может влиять на мотивацию животных к физическим упражнениям, может ли это быть правдой для людей? Если да, могут ли микробы в нашем организме также влиять на нашу мотивацию делать другие вещи — использовать или избегать вызывающих привыкание веществ, есть более здоровую пищу или легче социализироваться?
Микробиом кишечника и нёбо
Микробы кишечника могут контролировать наше поведение ещё одним важным способом: сообщая нам, что съесть. Исследования учёных из Champalimaud Center for the Unknown уже доказали, что микробы кишечника могут влиять на выбор пищи мухами дрозофилами.
А почему они это делают? Одна из теорий заключается в том, что типы бактерий, которые питаются определённым типом биомолекул — например, сахаром — манипулируют нашими привычками в еде, командуя нам есть больше сахара, чтобы они могли получить больше нужного им вещества. Если это правда, то это означает, что некоторые из ваших пищевых пристрастий могут быть вызваны набором микробов, живущих в кишечнике.
Некоторые исследователи даже предполагают, что нездоровые привычки в еде, от которых так часто трудно избавиться, могут быть вызваны предпочтениями микробиома кишечника, а не, скажем, недостатком силы воли у человека.
Таким образом, изменение микробиома кишечника может стать способом поощрения здорового питания.
Микробиом кишечника и общее здоровье
Микробы в кишечнике влияют не только на здоровье пищеварительной системы. Оказывается, они играют довольно большую роль в общем здоровье человека.
Когда баланс микробов в кишечнике нарушается, это может привести к проблемам со здоровьем. Этот дисбаланс, называемый дисбактериозом, развивается, когда количество полезных микробов уменьшается или количество бесполезных (или вредных) микробов увеличивается.
Значительное изменение рациона, антибиотики, хронический стресс или употребление большого количества алкоголя могут привести к дисбактериозу. Иногда это краткосрочная проблема, которую можно устранить с помощью лекарств или изменения рациона.
Однако исследования учёных из Institute of Food Research показывают, что дисбактериоз также связан со многими хроническими и серьёзными проблемами со здоровьем, включая болезни сердца, рак толстой кишки, диабет, заболевания почек, ожирение, аутоиммунные заболевания и неврологические состояния, а также потенциально даже с нарушениями развития, такими как аутизм.
Исследователям еще многое предстоит узнать о связи дисбактериоза и хронических заболеваний. И то, что дисбактериоз связан с различными заболеваниями, не означает, что он их вызывает или что устранение дисбактериоза поможет вылечить болезнь.
Связь наоборот: как ваше поведение формирует микробиом
Помните, как блуждающий нерв обеспечивает двустороннюю связь между мозгом и кишечником? Это означает, что не только кишечник влияет на мозг, но и мозг — и выбор, который он делает — влияет на кишечник. Продукты, которые мы едим, оказывают глубокое влияние на микробиом.
- Доказано, что рацион питания с высоким содержанием сахара, ультраобработанных продуктов и насыщенных жиров оказывает негативное влияние на микрофлору кишечника, в то время как употребление большого количества клетчатки, овощей и фруктов может способствовать укреплению здоровья кишечника.
- Пребиотические и пробиотические продукты также могут помочь увеличить количество полезных бактерий в кишечнике. Пребиотические продукты включают такие вещи, как бананы, водоросли, лук и чеснок, в то время как пробиотические включают ферментированные продукты, кисломолочную группу и мисо.
- Поскольку накопленный стресс тоже способен нанести вред кишечнику, поиск способов снижения стресса может помочь предотвратить проблемы с кишечником. Физическая активность, медитация и глубокое дыхание могут быть полезны не только для вас, но и для ваших бактерий. О способах управления читайте в статье «Необычные способы снять стресс, которые работают».
