Даже уединившись с самим собой темной ночью на кухне, мы никогда не ели в одиночестве. С нами всегда невидимые соседи нашего кишечника, без которых мы бы совершенно не справились, ведь они помогают переваривать пищу. Они помогают нам жить, но и проблем от них хватает. Серьезных, тяжелых проблем.

Между тем подавляющее число исследований доказывает, что наш второй геном, содержащий в себе коллективный генетический состав всех бактерий, живущих внутри и на поверхности нашего тела, так же важен, как и наши собственные гены, когда речь заходит о том, что в течение жизни мы увеличиваем жировые отложения и вместе с ними риск заболевания диабетом или другими болезнями обмена веществ.

В 2004 году Фредрик Бекхед одним очень простым экспериментом продемонстрировал, насколько важна помощь микробов для пищеварения. На тот момент Бекхед был научным сотрудником лаборатории Джеффри Гордона Медицинской школы Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури. Гордон, в свою очередь, является одним из первых, если не первым исследователем микробиома. Многие его коллеги считают, что уже только за свою предыдущую работу ученый заслуживает Нобелевскую премию по медицине. По крайней мере, в 2013 году он был награжден премией Роберта Коха в Берлине. В эту лабораторию юный исследователь Бекхед принес стерильных мышей. Под «стерильными» мы понимаем полностью обеззараженных, очищенных от микроорганизмов мышей, поскольку размножаться эти животные по-прежнему могут. Путем кесарева сечения этих мышей извлекают из утробы и сразу же помещают в стерильную клетку, которую в свою очередь помещают в изолятор, где циркулирует отфильтрованный воздух. В среде, полностью очищенной от разного рода бактерий, они получают только продукты, которые проходят стерилизацию паром под давлением и при высоких температурах. Из-за отсутствия контакта с чужеродными микроорганизмами эти животные имеют слабо развитую иммунную систему, слабое сердце, стенки их кишечников тонкие, и, конечно же, они крайне восприимчивы к патогенам. Им нужно больше пищи, чтобы поддерживать свой вес. Справедливо будет сказать, что без своих естественных микробных соседей они не справляются. Непосредственное сравнение с внутренними и внешними микроорганизмами, населяющими их сородичей, показало исследователям, какой результат дает их взаимодействие в кишечнике. У стерильных мышей было на 42 % меньше жира, чем у нормальных, несмотря на то что они съедали почти в три раза больше стерильной пищи.

В качестве контрольного эксперимента Бекхед ввел стерильным мышам пробу, взятую из слепой кишки нестерильных. Он растворил немного содержимого кишечника в некотором количестве жидкости и нанес полученную смесь на поверхность тела подопытных животных. Поскольку мыши регулярно чистят свою шкурку, бактерии должны были попасть в организм в течение нескольких часов, а затем и в кишечник. Этот факт сам по себе заслуживает внимания. Личная гигиена, служащая внешнему очищению организма, может иметь обратный эффект, населяя тело микроорганизмами. Так в естественных условиях кишечник и заполняется бактериями.

После того как животное почистится, бактерии попадают в его кишечник. В течение нескольких дней бывшие ранее стерильными мыши начали лучше переваривать пищу, организм стал извлекать из нее больше энергии и накапливать жир, хотя количество скармливаемой им пищи не увеличивалось. Две недели спустя они уже имели такой же вес, как и их нестерильные сородичи. У самцов жировая масса тела увеличивалась почти на 60 %, а у некоторых женских особей этот показатель достигал 85 %. В то же время эти подопытные животные теряли некоторое количество мышечной массы, поэтому в среднем весили столько же, сколько и обычные лабораторные мыши.

Эксперимент показал, насколько важны микробы для переваривания пищи. Без них мыши, равно как и мы с вами, должны были бы есть гораздо больше, чтобы поддерживать нормальную жизнедеятельность. Каждый вид бактерий имеет свои биохимические свойства, которыми они дополняют клетки человека. Однако в кишечнике происходит большое количество процессов преобразования пищи, для которых не требуется никаких действий со стороны человеческой клетки.

Бекхед и его коллеги сделали значительный шаг в исследовании этого вопроса и показали, что может сделать лишь один вид микробов. Бактерия, которую они тестировали, носит имя Bacteroides thetaiotaomicron. Бактерии рода Bacteroides относятся к наиболее распространенным в кишечнике человека, а бактерии B. theta, как сокращенно их называют, содержат в большом количестве образцы человеческого стула. Нам нужны микробы в кишечнике, но появление их в другой части организма приводит к заболеванию. Зачастую именно они становятся причиной инфекций, которые могут привести даже к заражению крови. Но когда дело касается переваривания пищи растительного происхождения, микробы обладают просто фантастическими свойствами. Причиной этому служит тот факт, что согласно оценкам ученых в них содержится более сотни ферментов, которые способны разрушать молекулы длинноцепочечных растений, особенно тех, которые содержатся в человеческой пище. Сами по себе человеческие клетки не могут переваривать эти питательные вещества, потому сперва бактерии делают их «удобоваримыми». В противном случае они просто выводятся из организма, не принося никакой пользы.

Когда Бекхед подселял стерильных мышей к тем, в организме которых содержалась бактерия B. theta, они также набирали в весе, хотя и не так стремительно, как при введении целого микробиома. Своим более поздним экспериментом Джеффри Гордон смог показать, что пищеварительная система может быть еще более продуктивной, если B. theta объединить с микробами рода Methanobrevibacter smithii. M. smithii относятся к классу микроорганизмов археи. До недавних пор они назывались архебактериями, считаясь самостоятельным доменом живых организмов, с бактериями, с одной стороны, и обладающими ядром микроорганизмами – с другой. Эти бактерии зародились миллиарды лет назад. Их представители часто живут в неблагоприятных условиях, таких как горячие источники, и зачастую обладают фантастической устойчивостью к кислотам, солям или высоким температурам. Хотя численность Smithii в кишечнике довольно мала, их наличие может значительно влиять на работу организма. Они живут за счет экскреторных продуктов других бактерий и производят высокоэнергетические соединения, которые могут даже повредить стенку кишечника. Повышенное количество таких бактерий содержится в стуле людей, страдающих анорексией. Это может означать, что они «специализируются» на недостатке в организме полезных веществ и работают в полную мощь тогда, когда другие бактерии «бастуют». Так и произошло с подопытными мышами. Если бы оба типа бактерий, и M. smithii, и B. theta, одновременно попали в организм животных, они поправились бы на 10 % или даже более, чем мыши, обладавшие только одним видом микробов.

Все эти наблюдения приводят к вопросу о том, что, раз бактерии не позволяют организмам мышей и людей голодать и даже приводят к увеличению веса мышей, каковы шансы, что то же самое они могут сделать с организмом человека? Могут ли они дать человеку больше энергии, чем нужно для здорового состояния организма?

По всей вероятности, да.

Можно предположить, что Бекхед и Гордон нашли микробиологическое обоснование. Как организмы людей, так и организмы животных переваривают пищу с разной степенью эффективности.

Если человек способен усвоить 180 калорий из 180, он по праву может считаться хорошим переработчиком пищи, как и его микробные соседи, прекрасно справляющиеся со своей пищеварительной задачей. Другой любитель печенья получит от них только 160 килокалорий, третий – 120. Конечно, гены также влияют на то, насколько хорошо мы усваиваем еду, и, возможно, влияние генов даже больше, чем микробов. Но близнецы по-разному переваривают продукты питания, и это, скорее всего, объясняется различиями в их микробиоте. Даже если посредством воздействия бактерий организм будет ежедневно получать 100 дополнительных килокалорий, количество энергии, содержащееся в 14 граммах масла, может в конечном итоге дать значительную прибавку жировому слою.

Кто-то должен был выяснить, отличается ли микрофлора полных и худых людей. Джеффри Гордон и его команда полностью посвятили себя этой задаче. Точно к рождественским праздникам 2006 года они обнародовали данные своего исследования. Их целью было сделать праздничную еду еще более вкусной. Похоже, наконец был найден преступник, который понесет ответственность за избыточный вес. Точнее говоря, миллиарды преступников.

Гордон и его команда провели «перепись населения» в кишечниках мышей с избыточным весом. Имея неограниченный доступ к еде, эти животные обладали значительными жировыми отложениями, поскольку из-за мутации их тела больше не могут вырабатывать гормон лептин. Помимо всего прочего, этот гормон отвечает за снижение аппетита, если в организм поступило достаточное количество питания. Следовательно, эти животные никогда не будут сыты. Бактериальная смесь в кишечнике толстых мышей резко отличалась от смеси обычных. По сравнению с мышью, имеющей нормальный вес, организм мыши с избыточным весом содержит только половину бактерий, принадлежащих к группе Bacteroidetes, как, например, уже известная нам B. theta. Вместо этого в них живет почти в два раза больше бактериальных видов, принадлежащих бактериям типа Firmicutes, включая микробы родов Lactococcus, Bacillus или Clostridium. Ту же самую картину можно наблюдать в данных исследований по анализу кала людей с избыточным весом и стройных. Казалось бы, различие налицо, однако вопрос, почему в толстых мышах живет больше бактерий Firmicutes, а в нормальных – Bacteroidetes, до сих пор остается открытым.

Не менее интересен следующий вопрос: являются ли количественные изменения причиной или следствием избыточного веса? На него есть по крайней мере один ответ.

Гордон и его сотрудники вводили пробы толстых и худых мышей их сородичам, выращенным в стерильных условиях. Вскормленные пищей с высоким содержанием жира грызуны, в организм которых был введен микробиом толстых мышей, набирали вес быстрее и больше в отличие от группы животных, с которой проводилось сравнение. Этот принцип срабатывал даже в том случае, если образец анализа стула был взят не у толстой мыши, а у человека с избыточным весом. И поскольку такое наблюдение хотя и поражает, но все еще не объясняет биологические механизмы явления, исследователи продолжали анализировать коллективные геномы микробиоты двух групп животных разных весовых категорий. И, вероятно, они были крайне довольны тем, что их результат вписывался в общую картину. В экскрементах толстых мышей они обнаружили большое количество бактериальных генов, содержащих кодирующие ферменты, которые могут расщеплять растительные вещества сильнее, чем в пробах животных с нормальным весом. В то же время бактерии даже могут каким-то образом контролировать гены хозяев так, что их клетки вбирают и сохраняют поступающую с пищей энергию в виде питательных веществ. Если исходить из того, что в организме людей это работает по такому же принципу, тогда, хотя за день или за один прием пищи количество килокалорий будет незначительным, спустя годы и десятилетия это количество станет очень заметным на весах.

С точки зрения эволюционного развития человека все это имеет смысл. В течение миллионов лет люди и микробы развивались параллельно друг другу, и в целом их отношения характеризует постоянная взаимность. Вместе они переживали тяжелые времена, даже если это была просто зима, приходящая один раз в год. Жизненно важно было приобрести биохимические механизмы для накопления питательных веществ и энергии в организме, чтобы продержаться в голодные времена. Без огня или центрального отопления, без консервов и международного товарообмена возможность прибавлять в весе была эволюционным преимуществом, а патологическая прибавка в весе крайне маловероятна без колы и пиццы. Наши предки успешно справились с непредсказуемым чередованием хороших и плохих времен только благодаря выработанной организмом способности делать «запасы» и расходовать их в случае крайней необходимости. Набирать вес было жизненно необходимо. Или, говоря на эволюционно-биологическом жаргоне, это было «адаптивно», это повышало «физическую подготовленность».

Сегодня этим «преимуществом» наделен весь мир, за исключением областей, где люди все еще испытывают нехватку еды. Все мы по-прежнему являемся носителями большого количества старых, старательных бактерий, запасающих для нас питательные вещества так, будто это последний прием пищи в жизни. То, что раньше обеспечивало выживание, во времена свободного доступа к высококалорийной пище может привести к фатальным последствиям.

Кишечные бактерии могут косвенно способствовать развитию диабета двумя способами. Короткоцепочечные жирные кислоты, которые являются отходами жизнедеятельности микробов различных видов, служат для тела сигналом, что сейчас подходящий момент для создания «резервов». Однако такие резервы у многих людей со временем все хуже взаимодействуют с инсулином, регулирующим поглощение клетками сахара. В какой-то момент он почти полностью утрачивает силу своего воздействия, что, в свою очередь, дает толчок к возникновению диабета. Существует теория, согласно которой диета с высоким содержанием жиров создает кишечный эпителий, тот самый барьер, препятствующий заполнению тела бактериями и их метаболитами, доступными для проникновения химических соединений и так называемых эндотоксинов, которые производят бактерии. Из-за контакта с инородными телами иммунная система человека приходит в режим полной боевой готовности и распространяет на тканях организма небольшие очаги воспаления, что в конечном итоге может привести к инсулинорезистентности. Появление у человека диабета влияет на всю микрофлору организма. К осложнениям сахарного диабета относятся плохо заживающие раны. После многочисленных исследований дерматолог Элизабет Грайс сделала вывод, что высокий уровень сахара в крови изменяет бактериальную смесь, которая, как правило, обитает на кожном покрове, тем самым препятствуя заживлению даже незначительных травм.

Опыты на животных, проведенные Патрис Кани из Лёвенского католического университета, специализирующегося на изучении обмена веществ, привели его к выводу, что пористым кишечный барьер делает избыток жиров в организме. По его мнению, липополисахариды (ЛПС) могут приводить иммунную систему в возбужденное состояние. Все дело в структурных компонентах оболочек некоторых видов бактерий. Эффект воздействия эндотоксинов на подопытных животных впечатляет: введение их в организм стерильных мышей приводит к возникновению инсулинорезистентности и избыточного веса.

Насколько применимы полученные данные к людям, ученые будут исследовать еще долгие годы. «Это крайне спорный вопрос», – говорит Дирк Халлер, диетолог из Мюнхенского технического университета, который в 2013 году сподвигнул членов Немецкого научно-исследовательского общества сделать упор на исследование микробиома человека. Двадцать три рабочие группы для 6-летнего исследования получат 16 миллионов евро, чтобы как можно больше специалистов подключилось к исследованию этой темы.

Весной 2013 года Кани обнародовал исследование, которое подтверждает его теорию о проницаемости барьера кишечника. Он обнаружил бактерию, которая способна «закрыть» образовавшиеся в кишечнике поры. Эта бактерия, называемая Akkermansia muciniphila, заботится о том, чтобы чувствительные клетки кишечного эпителия производили достаточное количество слизи, чтобы защитить его от химических атак. В кишечнике людей, имеющих нормальный вес, количество этих бактерий составляет от трех до пяти процентов всей микрофлоры. Однако у людей с избыточным весом этих микробов значительно меньше. Виной тому, по мнению Кани, является пища с высоким содержанием жиров. Его заключение таково: большое количество жирной пищи в рационе уменьшает число бактерий, стимулирующих выработку защитной слизи кишечника, в результате чего его поверхность становится доступной для проникновения богатых энергией веществ, различных биологически активных соединений сигнальных веществ и раздражителей вроде липополисахаридов.

При помощи бактерии Akkermansia и пребиотика «олигофруктоза» Кани удалось улучшить состояние больных мышей. Это натолкнуло его на мысль, что когда-нибудь избыточный вес, диабет и кишечные расстройства могут быть излечены с помощью этих бактериальных видов. Однако его коллеги отнеслись к такому выводу скептически. Дирк Халлер в том числе. В своих экспериментах он тоже видел, что «при определенных обстоятельствах» слизистый барьер становится проницаемым, «но это не так просто, как показано в работе Кани». К тому же пища, которую Кани давал животным, на 60 процентов состояла из жира. «Ни один человек не вынес бы такое», – сказал Халлер. Подобная диета лишает животных почти всех ферментируемых углеводов, и «микробиота начинает голодать». Если же говорить о диетах, которые содержат жир, но в меньших количествах, то картина будет уже несколько другой. Кроме того, неясно, имеют ли все жиры этот эффект или только определенные типы и является ли все это причиной резкого изменения защитного слоя или носит хронический характер. «Бывают такие из ряда вон выходящие ситуации, когда человек спрашивает себя, а стоит ли на это обращать внимание?» – говорит Халлер. Такие эксперименты могут быть полезны для обнаружения механизмов функционирования этих процессов. Но их, вероятно, недостаточно, чтобы объяснить, почему число людей с избыточным весом во всем мире значительно возросло за последние годы.

В английском языке есть выражение «слон в комнате», описывающее весьма неприятную ситуацию, когда существует серьезная тема, о которой каждый знает, но никто не желает ее поднимать. В контексте разговора о наших бактериях, таким слоном будет сахар. Или белая мука. Или любые продукты питания, содержащие большое количество углеводов. Сникерс, кола и хлеб для тостов, белый, как лист бумаги, – все это вещи, которые человеческий организм не сможет переносить долгое время.

Влияние сахара на бактерии кишечника до сих пор мало исследовано. Однако изучением этого вопроса не стоит пренебрегать, поскольку велика вероятность того, что сахар действительно нарушает работу бактерий кишечника. Но, как именно это происходит, все еще неизвестно. Без помощи бактерий большая часть сахара поглощается телом довольно быстро на его пути через пищеварительный тракт. Какое количество сахара поступает туда, где обитает большинство бактерий, также неизвестно. Но сахар точно может влиять на кишечные микробы, иногда даже не напрямую, а, например, через секрецию инсулина в организме. Чрезмерное потребление сахара, по-видимому, способствует росту патогенных бактерий, таких как Clostridium difficile и Clostridium perfringens. С другой стороны, сложные углеводы, которые трудно усваиваются в организме, способствуют поддержанию благоприятных условий для полезных организмов, таких как бифидобактерия breve или B. theta, и препятствуют появлению вредоносных, например, некоторых видов микобактерий и энтеробактерий. Исследователь из канадского Университета Куинс в Кингстоне Иэн Спредбери считает, что сахар и другие обработанные продукты пищевой промышленности приводят к смещению баланса микрофлоры, что способствует возникновению воспалений в организме. Это, в свою очередь, способствует появлению избыточного веса. Он делает вывод об этом из сравнения доиндустриального рациона людей, который иногда называют диетой каменного века, с рационом современного человека.

Теперь сравнение с людьми, живущими в саванне или в тропическом лесу, уже не так весомо, потому что между ними и жителями Хунсрюка или Мекленбургской Швейцарии гораздо больше различий, чем просто рацион питания. Предположения Спредбери безусловно заслуживают внимания, и, возможно, в конечном итоге получится подтвердить его гипотезу в систематическом исследовании.

Со времени публикации первой научной статьи в 2004 году, в которой Фредрик Бекхед доказал влияние кишечных бактерий на энергетический баланс человека, было обнародовано еще более 200 исследований по этой теме. Зачастую сформулированным смелым утверждениям не хватало доказательств. Многое из того, что считалось доказательством гипотезы, через пару месяцев уже должно было быть пересмотрено, потому что новое исследование уже противоречит старому. Например, исследование команды Джеффри Гордона, ставшее сенсационным в сентябре 2013 года (подробнее об этом расскажем позже), показало, что бактерии Bacteroides защищают организм мышей от возникновения ожирения. Однако существуют исследования, которые доказывают, что в организме человека все происходит с точностью до наоборот.

Такова обобщенная картина многочисленных исследований, еще раз подтвержденная работой международной исследовательской группы. На этот раз Душко Эрлих из французского научно-исследовательского центра INRA возглавил группу, которая опубликовала результаты своего исследования летом 2013 года. В образцах стула 123 датчан с нормальным весом и 169 с избыточным ученые определили количество различных бактериальных генов. Опираясь на данные анализов, показавшие количество бактериальных генов участников исследования, они разделили датчан на следующие группы: у 25 % людей был выявлен наименьший показатель – около 380 000 бактериальных генов и 640 000 у другой четверти участников исследования, то есть практически в два раза больше по сравнению с первой группой. Полные датчане, как правило, оказывались в первой четверти, их микрофлора была гораздо более скудной по сравнению с соотечественниками, имеющими нормальный вес. В такой микрофлоре широкое распространение получают виды бактерий Bacteroides, и все более весомым становится предположение, что их способность перерабатывать балластные вещества в полезные для человеческого организма соединения частично отвечает за избыточный вес. В телах «малонаселенных» участников исследования часто был нарушен метаболизм жиров, а в крови циркулировали сигнальные молекулы, сообщающие о воспалении в организме.

Интересно, что, введя в рацион богатые белками и клетчаткой, но низкокалорийные продукты, коллеги Эрлиха смогли значительно увеличить количество кишечных бактерий у пациентов с избыточным весом, одновременно у них снизился вес и улучшились анализы крови. Было ли это связано с изменением состава микрофлоры или со значительным сокращением количества потребляемой пищи, остается неясным. Также неизвестно, что сократило видовое разнообразие бактерий в организмах людей с избыточным весом. Может, все дело в неправильном питании? Это, конечно, первое, что приходит в голову. Или они получали бактерии, приводящие к полноте, от людей с избыточным весом? Этот тезис подтверждается наблюдениями. Члены семьи обычно имеют сходное телосложение, и дети, рожденные традиционным способом, наследуют микробиом матери. Свои гены, конечно, тоже играют важную роль. Или всему виной медикаменты, вроде антибиотиков, или химикаты в окружающей среде? На все эти вопросы до сих пор нет ответов. Бактериологи Сан Сунь Фань и Рональд Эванс из Института биологических исследований Солка в Ла-Ойе, штат Калифорния, дали такой комментарий по поводу обоих исследований: «Дальнейшие исследования необходимы. А пока мы просто должны быть обходительными с нашими микробными друзьями. Они, может, и маленькие, но очень важные союзники». Этот совет хоть и исполнен благих намерений, все же является довольно абсурдным, поскольку, кто эти друзья и как именно человек должен проявлять к ним свою обходительность, они сами еще не знают.

Джеффри Гордон объяснил наблюдение европейских коллег на примере рынка труда. В микробиоме людей с избыточным весом много вакансий, что не слишком хорошо для здоровой экономики. Оставаясь в рамках этого сравнения, скажем так. Чтобы привлекать необходимых союзников, нужно создавать правильные условия, возможно, с помощью изменения рациона. Те, кому больше по душе экологические сравнения, рассматривают кишечник как лес. Скудное видовое разнообразие, например, лес, состоящий только из ельников, может дать много древесины. Однако оно приводит к повышенной восприимчивости, к разного рода расстройствам, скажем, к атакам жуков-короедов. Богатый видами лес, напротив, более здоровый, выносливый и сильный.

Уже через неделю после того, как обе статьи из европейских лабораторий появились в общенаучном журнале «Nature», в конкурирующем издании «Science» были опубликованы впечатляющие выводы исследования Гордона и его команды. Избыточный вес может быть заразным. Его сотрудникам удалось найти четырех однояйцевых и двух двуяйцевых близнецов, среди которых одна сестра имела избыточный вес, а вторая – нормальный.

Эти восемь женщин сдали образцы стула для эксперимента, который состоял в том, чтобы ввести в организм стерильных мышей их микробиоту. Как уже показывали предыдущие исследования, тенденция к увеличению веса перенеслась вместе с бактериями от людей с избыточным весом к таким же мышам. При этом грызуны ели не больше нормальных мышей, и это прямое доказательство того, что все дело в бактериях.

Затем исследователи устроили то, что Гордон назвал «битвой микробиот». Они поместили мышей с микробиотой близнецов с нормальным и избыточным весами в одну клетку. Через десять дней животные, обладающие бактериями крупных «доноров», стали худыми.

Для подобного эффекта одного лишь тесного контакта между мышами мало. Среди кроликов и грызунов копрофагия очень широко распространена. Животные часто поедают как свои экскременты, так и экскременты своих сородичей. До сих пор это объяснялось исключительно тем фактом, что так они «утилизируют» непереваренные остатки пищи. Однако возможно, что подобное поведение сохранилось в процессе эволюции, потому что таким способом мышь «освежает» свою микрофлору. Таким образом, в ходе эксперимента микрофлору доноров с нормальным весом при помощи первой группы мышей удалось «передать» и тем грызунам, которые получили пробы стула близнецов с избыточным весом. Бедная видами микробиота, напротив, не перешла к нормальным мышам, что подкрепляет теорию о «свободных рабочих местах» или же о тех кишечниках, в которых «полный штат» бактерий. Если бы у людей все было так же просто, учитывая стабильность делающей людей стройными микробиоты, хочется спросить, почему же она не распространяется по всему миру? С одной стороны, конечно, склонные к копрофагии Homo sapiens – явление редкое. С другой стороны, для появления бактерий, как правило, нет стимула, то есть правильного питания. Это подтверждают последующие эксперименты Гордона. Как и в исследованиях Эрлиха, разнообразие бактерий в организмах животных появлялось тогда, когда грызуны получали пищу с низким содержанием жиров и большим количеством балластных веществ. Диета с высоким содержанием жиров к снижению веса не привела.

Все эти факты показывают, с одной стороны, насколько наши гены и наши бактерии влияют на то, как организм будет реагировать на тот или иной продукт питания, а с другой стороны, насколько жизнь наших бактериальных соседей зависит от того, что мы едим. Возможно, большинство диетических советов вводят в заблуждение именно потому, что каждое тело наделено своими наследственными чертами и бактериями и «здоровое питание» означает у каждого человека свое. То же самое можно сказать и про советы по снижению веса или методы лечения. В любом случае, совершенно очевидно, что тяжелые формы ожирения и метаболические заболевания, такие как диабет, являются результатом неблагоприятного взаимодействия генов, нашей микробиоты и пищи, которой мы снабжаем наших бактерий и свой организм.

Любой, кто это хорошо понимает, а затем исправляет, решает одну из самых больших проблем со здоровьем упитанного человечества. Согласно оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) более 10 % взрослого населения мира страдает ожирением, то есть практически полмиллиарда человек. У женщин оно встречается чаще, чем у мужчин, как правило, у пожилых. Ожирение не является болезнью только богатых народностей – эта проблема уже приобрела глобальный характер. С диабетом второго типа ситуация не лучше. По данным ВОЗ, около 300 миллионов человек имеют метаболические заболевания. К 2030 году это число может увеличиться в два раза.

Хотя до сих пор неясно, как именно трансплантированная микробиота поведет себя со своими новыми хозяевами. Со времен первого эксперимента такого рода на мышах в воздухе повис вопрос о том, могут ли кишечные бактерии стройных людей заставить людей с избыточным весом худеть. Трансплантациями фекалий людей с нормальным весом или, как врачи предпочитают называть эту процедуру, «бактериотерапией», можно попытаться снизить вес у полных людей. При такой процедуре образец стула здорового донора будет обработан и помещен в очищенный с помощью слабительного средства кишечник пациента. В клиниках подобное осуществляют с помощью назогастрального зонда или ректально. Лечение инфекций при помощи бактерий агрессивного вида Clostridium difficile за несколько лет стало одним из лучших методов лечения тяжелой формы заболеваний, хотя сначала это имело статус отчаянного эксперимента. Метод почти повсеместно отвергался медицинскими специалистами и не освещался в специальной литературе. Все больше врачей теперь хотят бороться с избыточным весом именно таким способом.

Однако первое же клиническое исследование 18 голландцев, имеющих избыточный вес, стало разочарованием. Группу исследователей под руководством Макса Ньюдорпа из Медицинского центра Амстердама нашли по объявлению в газете, так же как и участников исследования. Девяти добровольцам через назогастральный зонд были введены пробы стула людей с нормальным весом. Другие девять участников исследования получили пробы собственного стула, другими словами, плацебо. Так врачи хотели определить, какой эффект вызван проведенной процедурой, а какой – фактическим переносом микробиома. Пациенты не знали, получили они свой стул или стул другого человека, хотя некоторые полагали, что могут определить по запаху. Их предположения все же не всегда были верными, как объяснил по завершении исследования Ньюдорп.

Результат таков: ни один из участников исследования не снизил вес, однако анализы показали большее разнообразие микрофлоры в пробах стула пациентов, в организм которых была введена чужая проба, в их венах стало меньше короткоцепочечных жирных кислот, а инсулинорезистентность клеток уменьшалась.Предварительные результаты исследований, представленные медиками в октябре 2009 года на диабетологическом конгрессе в Вене, не имели большого успеха. Только после того, как ученые опубликовали полную оценку эксперимента в журнале почти три года спустя, другие группы исследователей, в том числе в Китае, США и Германии, начали планировать подобные эксперименты, результаты которых еще не были известны в то время, когда эта книга была опубликована.

Несмотря на то что результаты были незначительными, Дирк Халлер из Мюнхенского технического университета отнесся с большим энтузиазмом к голландскому исследованию. Ранее эксперимент ученых из Амстердама не дал хороших результатов, так же как и у гастроэнтеролога из Нью-Йорка Лоуренса Брандта. «Сначала вопрос был систематически исследован, – говорит Халлер, – и это показало, что новая микробиота действительно как-то влияет на метаболизм человека». Результаты эксперимента не были ошеломляющими, к тому же носили временный характер, но в контрольной группе не было даже таких. «Нельзя отрицать, что что-то произошло, – говорит Халлер, – …это был не просто эксперимент на мышах, потому я воспринимаю эту работу как существенно важную». В конце концов, эффект был ничем не лучше, чем от двух недель пробежек человека с первой степенью ожирения.Теперь необходимо уточнить, почему организмы участников исследования по-разному отреагировали на пересаженную микробиоту. Возможно, стул некоторых доноров по неизвестным причинам кому-то подходил лучше, кому-то хуже. Возможно, организм одного донора принимал пробу лучше, чем организм другого. Голландское исследование не может дать точный ответ еще и потому, что, по словам Халлера, микробный анализ там был «несколько слабым». Вскоре, однако, будут проведены исследования, которые смогут хотя бы частично заполнить пробелы в этой теме.

Однако существуют и менее радикальные способы для нормализации или, по крайней мере, улучшения состояния микрофлоры кишечника. Привнесение в свой рацион более разнообразной пищи и включение в него продуктов, содержащих балластные вещества, должно привести к увеличению количества бактерий в кишечнике и даже поспособствовать появлению новых. И почему, собственно, нельзя переправлять новые бактерии в пищеварительный тракт вместе с едой? Фактически этот способ уже был протестирован несколько раз, но термин «еда» в этом случае становится очень широким, поскольку включает в себя препараты, которые использовались в этих исследованиях. В любом случае, теперь с точностью можно утверждать, что различные лактобациллы, а также бифидобактерии – организмы, которые также предлагаются в качестве пробиотиков, способны снизить вес склонных к полноте людей или, по крайней мере, немного снизить резистентность к инсулину.

Но есть также исследования, доказавшие совершенно противоположный эффект при росте числа лактобактерий в кишечнике. Есть и исследования, в которых применялись вещества, наподобие ТЕМРО, обычно используемые для уменьшения вредных побочных эффектов от лучевой терапии у людей больных раком. Однако они целенаправленно уничтожают лактобациллы и приводят к снижению веса. Такой результат дали опыты над мышами.

Ситуация с пребиотиками тоже неоднозначна. Для самих людей эти вещества неудобоваримы, но они могут способствовать росту числа бактерий. Одно из исследований показало, что принадлежащие к этой группе бактерий фруктаны – длинные цепи молекул фруктозы – имеют целый ряд положительных эффектов. От улучшения показателя инсулина в крови путем снижения проницаемости защитного слоя на клетках кишечника и, как следствие, уменьшения аппетита и сокращения поступающих в организм калорий до снижения веса у исследуемых людей. К сожалению, в других исследованиях желаемый эффект от этих полисахаридов не был получен. По всей вероятности, они не являются универсальным решением проблемы с весом.

Список противоречивых результатов можно было бы продолжать бесконечно. Но уже стало ясно, что нет простых ответов на вопрос о том, как мы склоняем наших микробных «сотрапезников» к защите нашего организма от болезней, смягчению их симптомов или даже излечиванию от них. К сожалению, с избыточным весом и диабетом это не работает.

Самый простой способ сохранить разнообразие микрофлоры кишечника – это правильное питание. Если оно разнообразно и богато на растительную пищу, тогда мы точно на верном пути в следовании заветам серьезных исследователей в серьезных изданиях, советующих «быть обходительными с нашими микробными друзьями». Остается надеяться, что тогда наши «соседи» будут обходительны с нами в ответ.

Пожалуй, стоит об этом подумать, когда вы вновь зайдете ночью на кухню. Можно написать короткое и ясное «Вы никогда не едите в одиночку» и прикрепить на холодильник.

А вот где должна быть надпись «Вы никогда не думаете и не переживаете в одиночку», нужно еще подумать. Почему эта памятка заслуживает того, чтобы быть в вашем доме, мы расскажем далее.