Энтеротип и микробное разнообразие
Люди, проживающие в разных географических областях и длительное время потребляющие различные наборы продуктов, сильно различаются доминирующими видами кишечных бактерий. Иными словами, они обладают различными энтеротипами. Понятно, что микробиомы людей, относящихся к различным этническим группам, живущих в разных географических регионах и даже различающихся стилем жизни, состоят из неодинаковых видов микробов. Ничего удивительного в этом нет, поскольку человеческий микробиом определяется наследственностью и средовыми факторами (в том числе и особенностями питания). Вот почему идеальный кишечный микроб жителя г. Куньмин на юго-западе Китая совсем не обязательно будет идентичен микробиому здоровых взрослых жителей Боулдера (штат Колорадо, США), Маракайбо (Венесуэла) или Аделаиды (Австралия). В зависимости от этнической принадлежности, факторов внешней среды и особенностей рациона у людей могут формироваться и частично совпадающие, но все-таки различные профили микробиома.
Приступив к работе со своим кишечным микробиомом, вы скорее всего обнаружите, что в одних случаях его изменения возникают очень легко и столь же легко сохраняются на долгое время, а в других случаях добиться изменения микробиома удается лишь с огромным трудом. По мнению ученых, эта разница связана с тем, пытается ли человек изменить свой микробиом в соответствии с характерным для него профилем кишечных микробов (то есть в соответствии со своим энтеротипом) или же делает это «наперекор» своему энтеротипу. Человек может не знать свой энтеротип, но существует множество компаний, проводящих микробиомный анализ. Хотя, вообще говоря, для изменения микробиома знать свой энтеротип совсем не обязательно. Просто не нужно забывать о его существовании.
О здоровье микробиома можно судить и с помощью другого показателя — его разнообразия. Этот показатель позволяет вам убедиться, что наш микробиом обладает надлежащим видовым разнообразием, то есть содержит все виды микробов, необходимые для выполнения соответствующих функций в нашем теле. И здесь мы вплотную подходим к важному вопросу о присутствии в нашем кишечнике редких микробов, выполняющих критические функции в организме — микробов, которых мы больше всего хотим холить, лелеять и беречь. По сути дела, речь идет о самом слабом звене микробиома. Наш кишечник, как правило, всегда изобилует наиболее распространенными, доминирующими разновидностями бактерий, но количество присутствующих в нем по-настоящему редких, функционально важных видов бактерий — порой вопрос здоровья или болезни. Занимаясь «воспитанием» своего микробиома, необходимо сочетать обе стратегии: иметь представление о своем энтеротипе (то есть доминирующих разновидностях бактерий) и поддерживать разнообразие кишечной микрофлоры.
Факты свидетельствуют о том, что в целом микробное разнообразие благотворно сказывается на состоянии нашего здоровья и должно быть одной из главных целей воздействий на микробиом. Иными словами, нам идет на пользу достаточное многообразие присутствующих в нем видов и штаммов бактерий и архей: они обеспечивают наше тело важными метаболическими путями, нейроактивными соединениями и иммунными сигналами, которые необходимы организму для нормального функционирования и поддержания внутреннего равновесия. Недостаточное разнообразие микробиома обычно является признаком надвигающейся или уже существующей болезни. На это указывают два важных обстоятельства. Во-первых, множество различных категорий болезней (например, аллергических, аутоиммунных, воспалительных и метаболических) ассоциированы с микробиомными профилями, в которых отсутствуют некоторые виды бактерий или количество ключевых бактерий настолько невелико, что они не в состоянии выполнять жизненно важные функции. Хотя высокое разнообразие микробиома далеко не всегда гарантирует хорошее здоровье, снижение его видового разнообразия нередко представляет значительный риск для здоровья.
Во-вторых, об этом свидетельствуют результаты недавнего исследования международной группы ученых, которые провели анализ фекального, орального и кожного микробиома южноамериканских индейцев из племени яномами, живущих в амазонских джунглях района Альто Ориноко (Венесуэла). Прежде эти люди никогда не контактировали с представителями европеоидной расы. Выяснилось, что этим коренным обитателям дремучих амазонских лесов Венесуэлы и Бразилии присуще самое высокое бактериальное разнообразие, когда-либо обнаруживавшееся в группе людей. Как показал генетический анализ, они обладали, соответственно, и более высоким разнообразием генов. Значит ли это, что яномами совсем не знают, что такое болезни? Конечно нет. Как и все люди, они умирают — но, как правило, от инфекционных болезней. Смертность от инфекционных болезней отчасти обусловлена местными патогенами, но в гораздо большей степени она связана с новыми патогенами, распространившимися вследствие контакта с иноземными пришельцами. Можно сказать, что сегодня профиль смертности яномами напоминает профиль смертности жителей Европы много столетий тому назад.
Главное, впрочем, в том, отчего яномами не умирают: современная глобальная эпидемия НИЗ обошла их стороной. Ни у одного из обследованных за последнее десятилетие представителей племени не было выявлено ни ожирения, ни гипертонии. Но в 2014 г. ученые провели сравнение показателей ожирения среди яномами, обитающих в джунглях и живущих в двух деревнях с прозападным стилем жизни. Среди «лесных» яномами, как и прежде, ожирения выявлено не было. Зато среди взрослого населения деревень, в разной степени придерживающихся западного образа жизни, ожирение отмечалось у 44–89 % жителей. Таким образом, существует стиль жизни, исключающий возможность развития эпидемии НИЗ, и, похоже, главная особенность этого стиля — пищевой рацион, поддерживающий значительное разнообразие микробиома. Наша цель — найти способы изменить свою жизнь так, чтобы стать ближе к природе, не лишаясь при этом возможности пользоваться благами цивилизации и прогресса.
Исследователи выдвинули предложение использовать пробиотики в качестве инструмента для «переключения» нашей физиологии из состояния, способствующего росту злокачественных опухолей, в состояние, противодействующее этому росту (особенно в случаях рака желудочно-кишечного тракта). Исследователи из Шанхая (Китай) показали, что пробиотики способны изменять профиль кишечного микробиома у больных раком толстой кишки и что микробное разнообразие в тканях раковых больных было существенно ниже, чем у здоровых контрольных испытуемых. Кроме того, было обнаружено, что в раковых тканях доминировали бактерии, относящиеся к роду Fusobacterium. Поскольку высокая численность этих бактерий при этой форме рака связана с ослаблением иммунного ответа против рака и меньшими сроками выживаемости пациентов, было сделано предположение, что количество Fusobacterium может служить полезным показателем прогноза заболевания. Прием пробиотиков не только снижал количество Fusobacterium, но и увеличивал общее разнообразие и плотность кишечного микробиома. Для выяснения вопроса, способны ли пробиотики в самом деле продлевать жизнь больных раком толстой и прямой кишки, требуются дополнительные исследования. Но данные, полученные шанхайскими учеными, свидетельствуют о том, что с помощью пробиотиков можно изменять состав микробных смесей, которые, возможно, способствуют опухолевому росту и подавляют противоопухолевые иммунные реакции.
Вернемся к нашему сравнению человеческого микробиома с садом и огородом. Окружив его заботой, мы сможем не только получать более высокие урожаи всех фруктов и овощей (микробов), но и добиться более высокого их разнообразия.
Кроме того, ухаживая за своим «микробным садом», не следует забывать и о типе находящейся в нем почвы и климатических особенностях местности: это значит, что, занимаясь оздоровлением микробного баланса, мы должны изменять его в соответствии со своим энтеротипом, а не наперекор ему. Добиться изменения микробиома в рамках данного энтеротипа гораздо легче, чем добиться изменения самого энтеротипа, просто потому, что энтеротип — это часть нашей родословной и формировался он на протяжении долгого времени в длинной череде поколений наших предков. Хорошая новость состоит в том, что здоровый микробиом может быть присущ всем изученным на сегодняшний день человеческим энтеротипам.
В качестве наглядного примера, иллюстрирующего эффективность изменения микробиома в рамках существующего энтеротипа, можно привести недавнее исследование кишечной микрофлоры 303 детей школьного возраста, проживающих в сельских и городских областях пяти азиатских стран. Микробные профили этих детей соответствовали двум основным энтеротипам: в первом доминировали бактерии, относящиеся к роду Prevotella (Р-бактерии), а во втором — Bifidobacterium или Bacteroides (В-бактерии). Большинство детей из Китая, Японии и Тайваня обладали энтеротипом с преобладанием В-бактерий, а большинство детей из Индонезии и таиландской провинции Кхонкэн — энтеротипом с доминированием Р-бактерий. Примечательно, что каждый из двух основных энтеротипов был присущ детям как с нормальным индексом массы тела, так и страдавшим ожирением. Так что, улучшая свой микробиом, мы можем переходить от менее здорового к более здоровому состоянию, сохраняя изначальный основной энтеротип.
Микробиомы обследованных детей из разных стран различались и некоторыми другими характеристиками. Так, например, бактерия Dialister invisus была обнаружена у 67 % японских детей и лишь у 18 % детей, проживавших в городах других стран. Некоторые другие из выявленных различий могли быть связаны с типом потребляемого риса и содержанием в нем крахмала (японский и индонезийский рис сильно различаются этим показателем). Кроме того, исследование выявило различия в преобладающих типах кишечного микробиома у таиландских детей в зависимости от местожительства. Большинству из них, проживающих в сельской местности, присущ энтеротип с преобладанием Р-бактерий, а большинству детей из Бангкока — энтеротип с доминированием В-бактерий. Но отдельное исследование жителей Бангкока, склонных к вегетарианству, показало, что их кишечный микробиом обладал значительным сходством с микробиомом сельских жителей (которые тоже потребляли больше овощей, чем среднестатистические жители Бангкока). Эти данные наводят на мысль, что город оказывает на наш микробиом далеко не самое благотворное влияние — если, конечно, горожане не изыскивают каких-то способов вести здесь более здоровый образ жизни (например, обустроить в черте города небольшую личную ферму).
В недавнем исследовании был проведен анализ состава кишечной микрофлоры двух групп здоровых детей, проживающих в двух географически отдаленных друг от друга областях Таиланда. Жители северо-восточной части страны потребляют различные сорта мяса, углеводные продукты (включая ферментированный рис) и самые разнообразные фрукты и овощи. Напротив, в диете жителей центральной части Таиланда преобладают рис, блюда из других зерновых культур и коровье молоко. Ученые выявили четкую связь между региональными особенностями диеты и составом микробиома. Так, у детей из северо-восточной части страны в кишечной микрофлоре чаще преобладали лактобациллы и Bacteroides fragilis.
Другие сравнения кишечных микробиомов детей, проживающих на двух континентах и в четырех регионах, показали, что у детей из разных географических областей кишечная микрофлора может различаться столь же сильно, что и у детей, живущих на разных континентах. В этом случае истинную причину региональных особенностей микробиома (пищевой рацион, географическая широта, другие факторы) выявить не удалось.
География, климат и состав пищи влияют не только на кишечные микробы. Ученые провели сравнение микробов слюны взрослых людей, живущих на Аляске, в Германии и Африке. Оказалось, что микробные профили слюны у жителей Аляски и Германии обладают бульшим сходством между собой, чем с микробным составом слюны африканцев. Некоторые микробы, однако, присутствовали в слюне всех обследованных людей независимо от места их проживания.
Все эти исследования показывают, что в деле улучшения микробиома нашей конечной целью должно быть сочетание продуманной корректировки диеты и стратегий ребиоза в соответствии (когда это возможно) с присущим нам от рождения энтеротипом. Осторожно испытывайте их на себе, действуя в соответствии с обстоятельствами. Не пытайтесь отыскать идеальный волшебный эликсир, одинаково эффективный для всех жителей планеты. В этом случае велика вероятность, что ваши действия будут направлены против многовекового программирования вашего суперорганизма. Подыщите микробную смесь, которая подходила бы вам лично. Если наступает век персонализированной медицины, значит, пришло время и для более «персонализированной» заботы о собственном здоровье. Любая рекомендация по самолечению должна идти на пользу вашему телу. А оно непременно сообщит вам об этом.
