Глава 2. Микробы: ваши рабочие пчелы
Представьте, что ваше тело – это фабрика. Легкие, печень, почки – это станки, которые обеспечивают работу всего производства: извлечение кислорода, фильтрацию крови, удаление токсинов, синтез гормонов и еще много чего сложного, что делает нас живыми существами. Некоторые процессы на этой фабрике реализуются на автомате, но в большинстве своем эти «сборочные конвейеры» требуют постоянного контроля, наблюдения, обслуживания и настройки.
Наш организм является вместилищем для всех этих станков и механизмов, но кто работает на них? Как происходят сложнейшие процессы, например пищеварение? Кто помогает расщеплять пищу и кто определяет, что подлежит поглощению, а от чего необходимо избавиться? Каким образом организм распознает грозную инфекцию и отличает ее от колонии безобидных бактерий? Кто посылает сигнал иммунной системе: мобилизовать войска и дать отпор врагу или проигнорировать безвредного нарушителя, который не представляет никакой опасности?
Это все делают наши микробы! За миллионы лет эволюции мы стали домом для многочисленной армии микроскопических рабочих, которые сами подрядились помогать нашему телу выполнять его функции. Они производят нужные организму вещества, которые по тем или иным причинам он сам производить не может. В войне с нашими врагами они занимают нашу сторону. Они активируют те из наших генов, которые нам нужны, и деактивируют те, в которых мы не заинтересованы. Взамен мы предоставляем всему этому войску стол и кров.
Будучи их хозяевами, мы жизненно необходимы им, поэтому наше благополучие для них приоритетно. Однако при определенных обстоятельствах они способны ополчиться против нас и спровоцировать большую беду: инфекцию и даже рак. Наших микроскопических сожителей можно классифицировать на три основные группы:
1) бактерии-комменсалы, которые извлекают пользу из взаимоотношения с хозяином, а хозяин при этом не получает ни пользы, ни вреда;
2) симбиотические организмы (еще их называют мутуалистами), которые помогают поддерживать нам свое здоровье;
3) патогенные микроорганизмы (известные как «оппортунистическая флора»), которые способны причинить нам вред.
Настоящие джунгли
Большинство человеческих бактерий можно отнести к четырем типам – актинобактерии, фирмикуты, протеобактерии и бактероиды, – каждый из которых состоит из множества видов. В разных отделах нашего организма присутствуют бактериальные общины, различные в зависимости от условий обитания (кислород, мокро́та, кровоток).
Анаэробные микробы, для жизнедеятельности которых не нужен кислород, в основном встречаются в кишечнике. Стафилококки лучше всего чувствуют себя на коже, а вот стрептококки, которые также участвуют в производстве швейцарского сыра, селятся в ротовой полости и верхних дыхательных путях. Все эти бактерии существуют в патогенных (то есть болезнетворных) формах, но те из них, что населяют наш организм на постоянной основе, по большей части безвредны, особенно если их рост и развитие ограничивает адекватное количество других участников симбиоза.
Таблица 2.1. Основные бактерии, населяющие тело человека
В зависимости от состава кишечной микрофлоры люди делятся на три энтеротипа. В 2011 году исследователь Пер Борк предложил следующую классификацию: первый тип характеризует преобладание бактероидов, второй – превотелл при незначительном количестве бактероидов, а третий – руминококков. Соответствие каждого человека тому или иному энтеротипу никак не связано с возрастом, полом, национальностью, однако зависит от длительных привычек в питании. Западная кухня, богатая белками и животными жирами, как правило, ассоциируется с первым энтеротипом и преобладанием бактероидов. Второй энтеротип (преобладание превотелл) характерен для тех, кто потребляет много углеводов, особенно пищевые волокна (клетчатку, лигнин, пектин).
Разделение на энтеротипы связано с предрасположенностью к определенным нарушениям, например к ожирению, различным воспалениям и раздражениям. Это лишь подтверждает гипотезу, что пища существенно влияет на ваше самочувствие и состояние здоровья. Возможно, в будущем мы научимся подбирать диеты для разных энтеротипов, а также синтезировать максимально эффективные пробиотики в зависимости от состава нашей микрофлоры.
Что делают кишечные бактерии?
Симбиотические микроорганизмы – это «хорошие» бактерии, которые выполняют множество очень важных функций. Они способствуют пищеварению, сохраняют целостность слизистой оболочки кишечника (выстланная эпителием поверхность, которая служит барьером между содержимым кишечника и полостью тела), борются с вредными микробами, а также участвуют в тренировке нашей иммунной системы и помогают ей отличать врагов от друзей. Они расщепляют сахар, преобразуя его в короткоцепочечные жирные кислоты, таким образом питая клетки кишечника. Они синтезируют множество энзимов, витаминов и гормонов, которые наше тело не способно вырабатывать самостоятельно. Кишечная микрофлора измельчает пищу на те составные части, которые могут быть полностью усвоены нашим организмом. Это значит, что, даже если вы придерживаетесь суперздоровой и насыщенной полезными ингредиентами диеты, без достаточного количества «правильных» кишечных бактерий ваш организм будет не в состоянии принять все те витамины и другие питательные вещества, которые содержатся в пище.
Функции кишечных бактерий
• преобразуют сахар в короткоцепочечные жирные кислоты – источник энергии;
• вытесняют из организма патогенные микробы;
• способствуют пищеварению;
• помогают организму усваивать питательные вещества (кальций и железо);
• поддерживают кислотно-щелочной (pH) баланс;
• поддерживают целостность слизистой кишечника;
• способствуют усвояемости лекарств;
• регулируют гены;
• нейтрализуют канцерогенные вещества;
• производят пищеварительные энзимы;
• синтезируют витамины группы B (тиамин, фолиевую кислоту, пиридоксин);
• синтезируют жирорастворимые витамины (витамин K);
• синтезируют гормоны;
• тренируют иммунную систему и помогают ей отличать друзей от врагов.
Большинство кишечных бактерий анаэробные, то есть благоприятная для них среда обитания или содержит мало кислорода или не содержит его вовсе. По мере продвижения вниз по желудочно-кишечному тракту концентрация бактерий возрастает – желудок и тонкий кишечник обладают значительно меньшим количеством бактерий, чем толстый кишечник. Некоторые виды бактерий делают свое дело среди клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кишечника, другие проходят сквозь него транзитом, выполняя свои функции, размножаясь и в конце покидая организм со стулом.
