Вы и ваш холобиом: лучшие друзья навсегда

В вашем кишечнике, во рту, на коже и даже в облаке воздуха вокруг вас живут сотни триллионов разнообразных миниатюрных микробов: в основном бактерии, но есть также вирусы, плесени, грибки, простейшие и даже черви. Одна из главных ошибочных концепций нашего здравоохранения обусловлена тем, что мы не знаем, кто мы на самом деле такие. Настоящие вы, или, если угодно, полные вы – это на самом деле то, что вы считаете «собой», плюс эта огромная толпа микробов. Девяносто процентов всех клеток, из которых вы состоите, – не человеческие. Более того: 99 процентов всех генов в вашем организме – не человеческие.

На первый взгляд, многочисленные формы жизни, с которыми мы делим себя, могут показаться альтернативной реальностью. Тем не менее вы и микробы в буквальном смысле проживаете всю жизнь вместе. Ваше здоровье зависит от них, а их здоровье – от вас. На самом низком уровне жизни вы не одиноки. Большинство из нас считают, что мы полностью самостоятельно принимаем решения о том, что необходимо делать. Ваши микробы, или «жучки», как я их с любовью называю, будут с этим совершенно не согласны. Вы можете прийти в ужас от одной мысли о том, что миниатюрные нечеловеческие организмы или даже простые неживые молекулы обладают такой властью над вами, но тем не менее это истинная правда.

Можете думать об этом примерно вот как: вы и ваши «жучки» – это страна, в которой живут триллионы клеток, как человеческих, так и нечеловеческих. Нечеловеческие клетки – это легальные мигранты, которые работают на благо страны. Эти мигранты живут там, где и полагается: на коже и в кишечнике (в том числе в конкретных «рабочих зонах» желудочно-кишечного тракта).

Эту толпу микробов коллективно называют микробиомом, хотя сейчас ученые используют более точный термин «холобиом»: он включает в себя не только кишечных микробов, но и микробов на коже и даже в облаке бактерий, окружающем каждого из нас (примерно как Пиг-Пена из комиксов «Мелочь пузатая»). В общем, какой бы термин вы ни предпочитали, вы так или иначе даете жилье микробам, а они в ответ оказывают вам услуги. Да, они рассчитывают, что вы дадите им кров и пищу, но большинству из нас очень трудно принять, что и мы от них зависим не меньше. Без наших микробов мы не могли бы жить и функционировать. Мы знаем это благодаря экспериментам с безмикробными мышами, с которых, собственно, и началось изучение взаимодействия между организмом-носителем и его микробами. Безмикробные мыши, которых выращивают без микробиома, короче и меньше, живут не так долго и более уязвимы для болезней, потому что их иммунная система так и не развивается нормально¹. В результате мы теперь знаем, насколько важно хорошо кормить свой холобиом и ухаживать за ним.

Не могу не поделиться одной историей: в 1960 году, в пятом классе, я участвовал в научной выставке штата; мой проект, основанный на тогдашних исследованиях того, что сейчас называется холобиомом, был посвящен созданию искусственной среды для безмикробных мышей. Я и представить себе не мог, что много десятилетий спустя буду писать о синергии между людьми-носителями и микробами. Как я уже говорил, я не впервые занимаюсь этой темой.

Теперь давайте внимательнее посмотрим, что происходит в вашем желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Для многих «гастарбайтеров» ваш кишечник – это и жилье, и место работы: они разрушают и переваривают клеточные стенки растений, извлекают энергию и передают ее вашему организму в виде жиров. Как и все другие животные, мы полностью зависим от работы этих трудяг-микробов. Даже термит не может точить дерево: бактерии в его маленьком животе переваривают дерево и превращают его в энергию. Если бы их там не было, термит бы умер с голоду.

Одна из двух главных задач работников – извлекать энергию из растений, которые ест хозяин. Другая – служить дозорными для иммунной системы носителя. Поскольку в холобиоме очень много генетического материала, некоторые ученые, в том числе и я, считают, что мы, по сути, отдали иммунную разведку на аутсорсинг, словно выложив свой генетический материал в облако. Превалирующая теория состоит в том, что мы отдали нашему холобиому на аутсорсинг первичную проверку «свой-чужой» и работу по борьбе с врагами.

Место жительства этих «гастарбайтеров» разнится в зависимости от биологического вида, но обычно у животных есть три основных места расселения микробов, разлагающих растительный материал: у коров и других жвачных животных они живут в желудке (или нескольких желудках), у горилл и других человекообразных обезьян – в тонкой кишке, у людей – в толстой кишке.

Чтобы понять, к чему мы ведем, давайте остановимся и проведем небольшой урок анатомии. Ваш желудочно-кишечный тракт, который простирается от рта до анального отверстия, – это на самом деле кожа, вывернутая наизнанку. Внутренняя оболочка вашего кишечника топологически находится снаружи вас. Да, верно, внутренняя поверхность вашего кишечника – такая же часть внешнего мира, как и все, что вы видите вокруг вас. Ого! Как такое может быть? Если оно внутри меня, как оно одновременно может быть снаружи?

Представьте себе автомобильный туннель, проходящий под рекой. Машины, въезжающие в туннель и выезжающие из него, находятся вне реки. Проезжая по туннелю, они ведь тоже находятся не в реке? Конечно, нет. Они по-прежнему вне реки, но едут по проходу, содержащему воздух, а не воду. Несмотря на то что они, как кажется, въезжают в реку и появляются с другой стороны, «в» реку они не попадают. Точно так же и почти вся еда, которую вы проглатываете, а также ваши «гастарбайтеры», на первый взгляд, находятся внутри вас, но на самом деле они снаружи, пусть и проходят сквозь вас. Стенка кишечника служит пограничной стеной, отделяющей гастарбайтеров от тела.

Ваша кожа является домом для триллионов микробов кожной микрофлоры, которые тоже выполняют две важные функции: первая – защищать вас от внешнего мира, вторая – усваивать и выводить материалы. Первая из этих функций важнее – по крайней мере, мы так думали.

Поверхность вашего кишечника – это кожа, вывернутая наизнанку, и она выполняет те же две роли, что и кожа. Однако в этом случае более важная ее работа – усваивать материалы в форме пищи. Напомню: площадь поверхности кишечника, свернутого в тугую спираль в вашем организме, равна площади теннисного корта! Но в этом состоит проблема. Как вы уже знаете, стенка кишечника толщиной всего в одну клетку. Эти клетки связаны вместе плотными контактами, задача которых – не дать ничему «чужеродному» пересечь барьер и попасть в ткани и кровеносную систему организма. Они должны держать содержимое кишечника, в том числе и холобиом, там, где ему самое место – снаружи вас. Если оно попадает внутрь вас, начинается настоящий ад.

Свою первую коллекцию микробов вы получили в наследство от матери. Когда вы проходили по родовым путям, ее микробы осаждались на вас, составляя ваш первоначальный холобиом. Эта коллекция была необходима для обучения вашей новорожденной иммунной системы и ее клеток – этот процесс на самом деле начинается еще до рождения. Lactobacilli, микробы, которые питаются молочным сахаром (лактозой), обычно не живут во влагалище, но в последние три месяца беременности мигрируют туда. Удивитесь ли вы теперь, когда я скажу, что грудное молоко матери содержит сложные молекулы сахаров (олигосахариды), которые не может переварить младенец, но которые необходимы для здоровья и размножения его бактерий? А знали ли вы, что без нормального набора микробов, полученного от матери, ваша иммунная система не сможет развиться нормально? Если ребенок рождается путем кесарева сечения, то ему требуется целых шесть месяцев, чтобы собрать нормальный набор микробов и получить функционирующую иммунную систему, только потому, что он не проходил по маминым родовым путям!

Два с лишним килограмма организмов – бактерий, червей, простейших, грибков, плесеней и вирусов, коллективно известных как ваш холобиом, – живет в вашем кишечнике, на коже и в воздухе вокруг вас. Без них вы не были в полной мере собой. Ученые идентифицировали более десяти тысяч организмов, живущих в холобиоме, и их количество растет каждый год – с расширением проекта «Микробиом человека».

Почему эти два килограмма микробов связаны с вами? Ваш холобиом играет большую роль в работе иммунной, нервной и гормональной систем, а также сообщает человеческим клеткам, как идут дела во «внешнем» мире. Микробы в вашем желудочно-кишечном тракте переваривают то, что не можете переварить вы, и отдают вам переваренную пищу, но еще они борются с веществами, которые могут навредить вам при употреблении в пищу – в том числе с растительными белками, которые называются лектинами.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: