Полезные (и не очень!) бактерии
Существует еще одно объяснение возникновения перепадов настроения: наше душевное состояние зависит от бактерий, населяющих кишечник. Их так много, что их количество почти невозможно себе представить: внутри человеческого тела и на его поверхности возятся и копошатся порядка одного биллиарда микробов — по большей части бактерий и грибков. Они всегда с нами — в переполненном вагоне метро, дома за письменным столом или в бескрайних просторах Сибири мы не одни. Один биллиард всегда с нами — это единица с 15-ю нулями! Таким образом, в чисто математическом исчислении, Homo sapiens — это скорее микроб, чем человек. На каждую клеточку его организма приходятся около десяти крохотных «сожителей» общим весом примерно в 2 кг?[14].
Представление, возможно, не из самых приятных, что, впрочем, совсем несправедливо по отношению к нашим «квартирантам»: учеными уже давно установлено, что без них наша пищеварительная, иммунная система, да и весь организм нежизнеспособны. И подтверждается это тем очевиднее, чем длиннее становится список болезней современной цивилизации, причину возникновения которых, по крайней мере отчасти, можно связать с нарушениями в области кишечной флоры. В их числе избыточный вес, диабет II типа, а также психические расстройства (например, депрессии).
Кстати, не кожа, как принято думать, а именно кишечник является самым большим органом: если к длине около 8 метров и площади поверхности более 300 м2 добавить все малейшие его складки, получатся внушительные 4,5 тыс. м2, что соответствует величине половины футбольного поля. Примечателен и масштаб его работы: согласно статистике, за 75 лет жизни кишечник перерабатывает около 30 т твердой пищи и 50 тыс. л жидкости. В этом внушительного размера органе обитают до 100 биллионов микробов. Приспособленные к жизни в бескислородной среде, эти существа в своем большинстве с трудом поддаются культивированию в лабораторных условиях, чем и объяснялась их недостаточная изученность. Лишь недавно ученым удалось подвергнуть анализу их генетические фрагменты. В настоящее время установлены многие тысячи видов кишечных бактерий, в создании которых участвует такое количество генов, которое превосходит геном человека примерно в 100 раз.
Наш кишечник и его слизистую оболочку населяет около 40 тыс. видов бактерий. Эти бактерии живут в биологическом равновесии и регулируют путем изощренного взаимодействия большую часть процессов обмена веществ в организме.
Бурная жизнь, происходившая в кишечнике, в последние годы все чаще становилась центром исследовательского интереса. С 2008 по 2012 г. европейская комиссия по исследованиям в Брюсселе финансировала бюджетом в сумме €22 млн проект «MetaHIT» (Metagenomics of the Human Intestinal Tract) — своего рода «перепись населения» нашего желудочно-кишечного тракта. Американская служба здравоохранения в свою очередь обеспечила возможность проведения еще более масштабного — стоимостью в $115 млн — проекта «Human Microbiome Project».
Однако в последнее время и нейробиология все больше интересуется микрофлорой — микроорганизмами, заселяющими наш организм, и тем, каким образом кишечная микрофлора влияет на функции мозга. В 2012 г. журнал Science посчитал исследования на эту тему достаточно важными, чтобы посвятить ей целый номер.
Почему эта тема настолько захватила научную общественность? Прежде всего повысился уровень осознанности в питании: мы больше стали осознавать, как питание и выбор рациона влияют на наше здоровье. Мозг состоит из миллиардов нейронов, а в кишечнике нашли свое убежище триллионы полезных бактерий. Разумеется, возникло предположение, что именно эти бактерии, попавшие в нас естественным образом, могут влиять на развитие нашего мозга, на наше поведение, на появление стресса и на то, как наш организм реагирует на лечение.
Наука не могла обойти эту тему стороной. Ученые приложили немало сил, изобретая средства для глубокого изучения влияния микрофлоры на мозг и иммунную систему человека, особенно в первые годы жизни. И вот недавно ученые обнаружили, что регулярное употребление йогурта с живыми пробиотиками (то есть содержащего полезные бактерии) влияет на работу мозга женщин.
Существовало классическое понимание вертикальной системы контроля, при которой мозг влияет на функционирование остальных органов, включая кишечник. И это действительно так: команды мозга телу, включая кишечник, передаются через нервные связи вегетативной нервной системы и через гуморальные системы в кровеносном русле. Оба этих канала коммуникации активизируются в моменты стресса и оказывают влияние на работу пищеварительной системы. В ходе исследований была установлена обратная связь: оказалось, что кишечник с его микрофлорой тоже влиет на работу мозга.
Некоторые исследователи утверждают, что микровоспаления в кишечнике становятся причиной заболевания под названием «синдром раздраженного кишечника», которое большинство врачей до недавнего времени считало чисто психосоматическим. Однако исследования подтверждают, что ключевую роль в развитии синдрома раздраженного кишечника могут играть именно микробиомы. Кроме того, у пациентов с данным заболеванием значительно снижено число видов кишечных бактерий.
