Глава 15
Вопросы к кандидату – за или против опухолей?
Бактерии производят вещества, которые способствуют развитию рака. Однако они могут работать и против опухолей. Так появилась новая область исследований.
Давайте начнем эту главу с прописной истины. Возникнет у человека рак или нет, в значительной степени зависит от его образа жизни. Важная составляющая образа жизни человека – это питание. Что мы едим и пьем и в каком количестве, определяет, когда у человека появится опухоль и появится ли вообще.
Многие продукты питания и их ингредиенты вызывают рак или, по крайней мере, способствую его возникновению (с недавних пор к таким продуктам стали относить бетель, жареное мясо и подмаренник душистый). Другие, напротив, помогают избежать возникновения злокачественных образований (грецкие орехи, подсушенный хлеб, земляника). Есть и третья группа продуктов. В одних исследованиях они обнаруживают свойства, противостоящие раку, в других – свойства, благоприятствующие его возникновению, например омега-3 жирные кислоты, содержащиеся в рыбьем жире.
Большинство из продуктов могут стать причиной возникновения опухоли или защитниками от нее не из-за содержащихся в них веществ. Всему виной то, что производит тело при переработке этих продуктов.
Известный пример – уже упомянутое жареное мясо. Оно содержит так называемые гетероциклические амины, которые возникают при сильном нагревании аминокислот из белка и креатина, который также может содержаться в мясе. Хотя их названия и не звучат аппетитно, все же сами по себе они вполне безвредны. Однако в толстой кишке эти амины превращаются в реактивные молекулы, которые могут, например, повредить генетический материал, что может привести к появлению рака.
Другой, более позитивный пример – вещество, называемое эллаговой, кислотой – полифенол, содержащийся в ягодах и орехах, в настоящее время изучается некоторыми учеными на предмет его потенциальных противораковых свойств. Само по себе вещество может такими свойствами и не обладать, а вот уролитин, возникающий в кишечнике из эллаговой кислоты, – вполне вероятно.
За такие преобразования отвечают, конечно, бактерии кишечника.
Лактобациллы-защитники
Бактерии в нашем кишечнике перерабатывают огромное количество веществ, которые попадают в организм человека с пищей. Некоторые из них они производят сами, некоторые выводят из организма, некоторые расщепляют, некоторые лишь слегка изменяют. И в зависимости от состава бактериального сообщества кишечника баланс этих веществ в организме может выглядеть по-разному. Таким образом, если мы рассматриваем наш рацион как фактор, влияющий на возникновение раковых заболеваний или же, наоборот, позволяющий их избежать, мы должны принимать во внимание и кишечные бактерии. В частности, то, во что они превращают съеденную пищу в организме.
Велика вероятность того, что многие раковые заболевания возникают и становятся опасными, потому что этому поспособствовал случайно организованный бактериальный состав микрофлоры кишечника. Иными словами, вполне возможно, что многие люди сохранили крепкое здоровье до старости или же прожили жизнь, не столкнувшись с раком, только потому что в их кишечнике соединились «правильные» бактерии.
Лимфомы относятся к числу наиболее распространенных видов рака. Они возникают из клеток иммунной системы и в зависимости от варианта развития хорошо или плохо поддаются лечению. До сих пор решающими в определении того, становится ли тот или иной человек уязвимым для этих заболеваний, а также его шансов на выздоровление, были прежде всего генетические факторы. Однако кое-что еще может иметь значение.
В июле 2013 года ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и его университет-побратим в Риверсайде опубликовали результаты исследования, проведенного на мышах. У животных был генетический дефект, приводящий к В-клеточной лимфоме, которую также называют неходжкинской лимфомой, как у мышей, так и у людей. В этом исследовании акцент делался именно на взаимосвязи возникшей болезни и кишечных бактерий. Некоторые их виды, особенно Lactobacillus johnsonii, имели явный защитный эффект. Это может быть доказано даже на молекулярном уровне. У мышей, получавших эти бациллы вместе с кормом, степень генетического повреждения снижалась во всем теле. Лактобациллы также противостояли симптомам, сопутствующим канцерогенезу, таким, как, например, воспаление. Одним из ученых, принимавшим участие в этом исследовании, был онколог Роберт Шистл. По его словам, это было первое исследование, подтвердившее связь между бактериями кишечника и появлением лимфомы. Более важно то, что его результаты «довольно многообещающие в отношении лечения В-клеточных лимфом и прочих заболеваний», поскольку кишечные бактерии все же «подтвердили потенциальную возможность влияния на болезни».
Фраза «многообещающий результат» теперь считается одной из наиболее неприемлемых в научном сообществе. И, конечно, сначала нужно было бы выяснить, связаны ли кишечные бактерии с высоким или низким риском заболевания у людей. Если это действительно так, то можно было бы проводить определенные профилактические мероприятия.
В частности, люди с повышенным риском развития лимфомы, обусловленным, например, генетической предрасположенностью, могли бы сдать анализ на состав кишечной микробиоты. Если результаты анализов окажутся не вполне хорошими, можно обратиться к помощи специалистов, которые снизили бы активность опасных бактерий и повысили ее у бактерий, противостоящих болезни.
Это потребует радикальных мер – создание полностью новой микрофлоры в кишечнике с предшествующим курсом антибиотиков, возможно, достаточно будет пары доз пробиотиков или из этого ничего не выйдет. В конце концов, мы точно знаем, что индивидуальная микрофлора кишечника остается практически неизменной в течение многих лет, даже после курса лечения антибиотиками. Если и случаются изменения, то только незначительные. Наверное, это к лучшему, поскольку не исключено, что именно те бактерии, которые защищают нас от лимфомы, могут способствовать появлению рака предстательной железы или болезней сердца или каких-либо других заболеваний.
Существует множество случаев, когда возбудитель рака в одном органе для другого служит ингибитором роста. Возьмем, например, алкоголь. В больших количествах он считается канцерогенным, однако исследования показали, что он способен снизить темп развития рака почек и неходжкинской лимфомы. О роли бактерий в этом деле ничего не известно. Однако даже в произведенных кишечными бактерями веществах, таких как дайдзеин из сои, который микробы превращают в эквол, предполагается нечто подобное. Эквол действует на организм как эстроген, и некоторые его свойства позволяют противостоять раку простаты. Другие его свойства могут способствовать развитию других видов рака. Однако то, что эстрогены и их слияние с клетками тела причастно к появлению различных видов рака, научно доказанный факт.
Кефир против рака?
От такого заявления можно впасть в отчаяние, скажете вы. Однако отчаиваться не стоит. Во-первых, у тех, кому психологически тяжело справляться с ситуацией, возникают проблемы с желудком и кишечником, в том числе бактериальный гастроэнтерит. Во-вторых, отчаяние является фактором риска развития рака и снижает шансы на выздоровление при наличии болезни. В-третьих, на данный момент о влиянии микробов на возникновение рака, его развитие и распространение раковых клеток известно мало, хотя за последние несколько лет, безусловно, объем информации по этой теме значительно увеличился. И, в-четвертых, все, что известно на данный момент по данной теме, указывает на то, что кишечные микробы делают довольно много хорошего для нашего здоровья.
Например, ферментированные молочные продукты, то есть те, которые преобразуются микроорганизмами, считаются полезными не только в качестве профилактики возникновения рака, но и для здоровья в целом. Микробы в йогурте, кефире и т. д. стимулируют другие кишечные бактерии, которые обеспечивают организм полезными короткоцепочечными жирными кислотами. Большое количество сахара и крахмала, наоборот, способствует всевозможным и не всегда благоприятным для организма метаболическим процессам, которые поддерживают микробы, причастные к появлению опухолей, как это уже доказано. К таким процессам можно отнести, например, воспаления.
Сорок лет назад Ричард Никсон, будучи на тот момент президентом США, объявил «войну раку». Исследования раковых заболеваний, несмотря на солидное финансирование и энтузиазм ученых, не ознаменовались прорывом в научном мире. Однако значительные результаты все же были достигнуты. Была получена информация о молекулярных связях, нормальных и фатальных сигнальных цепях, промоторах опухоли и ее ингибиторах, множество данных о молекулах, генах, метаболических процессах. Эти детализированные знания, неоднократно названные «многообещающими» находками, не смогли значительно увеличить шансы на выздоровление, за исключением нескольких. Однако теперь, когда роль микробов в возникновении и распространении рака исследована лучше, они становятся более важными. Скажем, если мы знаем, что определенный род бактерий образует вещество X, у нас есть возможность быстро выяснить, влияет ли это вещество на уже известные механизмы развития рака, которые так интенсивно изучались долгое время. Как, например, недавно упомянутые воспаления.
Огонь – хорошо, пожар – плохо
Всем известно, что бактерии могут стать причиной воспаления в организме. Воспаление – естественный способ защиты организма и его иммунной системы от микробов, очищающее пламя. Однако воспалительный процесс – это намного большее, чем повышенная температура, спазмы, болезненные ощущения, покраснение и гной. При воспалении, например, в организме распространяются нейромедиаторы, которые заставляют клетки делиться, а кровеносные сосуды – расширяться. И это хорошо, потому что, с одной стороны, необходимо значительно увеличить количество защитных клеток, с другой стороны, поврежденная ткань должна быть излечена или заменена, что, конечно, требует должного кровоснабжения. Обычно все заканчивается тем, что атака нежелательных микроорганизмов будет отражена через несколько дней, воспалительный процесс остановится, сигналы к делению клеток будут снова отключены, рана заживет, и все будет хорошо.
Однако хроническое воспаление, возникшее, например, в кишечнике, в котором преобладают вредные бактерии, распространяется впоследствии на весь организм. Воспалительные сигнальные вещества, которые при таком клеточном «тлении» непрерывно производятся на протяжении длительного времени, стимулируют к делению не только клетки иммунитета, но и многие другие. Деление клеток там, где это не должно происходить, – процесс крайне неблагоприятный для организма, который, в конце концов, может привести к появлению опухоли. А если эта опухоль еще и получает поддержку от кровеносных сосудов, которые достаточно хорошо снабжают ее различными веществами, это действительно перерастает в серьезную проблему.
Некоторые из этих воспалительных сигнальных веществ наносят организму непоправимый урон. Когда эти вещества активны длительное время, удар принимает на себя естественный механизм восстановления клеток, который, как правило, восстанавливает поврежденный генетический материал. Это увеличивает риск возникновения мутаций, способствующих развитию рака.
Есть вероятность, что связь между бактериями, воспалениями и их последствиями имеет отношение к уровню «подготовки» иммунной системы (см. главу 12). Если с ранних лет она не научится отличать полезные бактерии от вредоносных и других «незваных гостей», то в дальнейшем иммунная система будет реагировать на что угодно. Не исключено, что даже на собственное тело, отвечая агрессивной защитой и включая воспалительный процесс.
Две стороны одной медали
Можно привести наглядный пример, когда продукт жизнедеятельности бактерии у мышей столкнулся с кажущимся ясным механизмом возникновения и развития рака. Это были бактерии рода Bacteroides fragilis. Они производят так называемую металлопротеиназу. Сначала она разрушает белок E-кадгерин, который затем инициирует молекулярный путь передачи сигнала «В – Wnt / β-Caderin Pathway», который, как известно, довольно активно содействует колоректальному раку. Кроме того, металлопротеиназа активирует белок «NfkappaB», один из основных регуляторов воспаления в организме.
Существует еще много примеров. К ним же относятся механизмы, которые от инфицирования Helicobacter pylori приводят к раку желудка (см. главу 7).
Также известно, что биомолекулярные микробные сенсоры иммунной системы влияют на различные процессы, имеющие решающее значение для роста опухоли. Может быть, они способны повлиять и на так называемые толл-подобные рецепторы.
Опыты на мышах показали, что кишечник животного, чьи биотопы вышли из равновесия, может содержать в 100 раз больше бактерий, повреждающих генетический материал, чем у здорового.
Люди, имеющие воспалительные заболевания кишечника или колоректальный рак, часто имеют большое количество колибактерий, называемых NC101. И если этот процесс сопровождается воспалением, у бактерий этого рода, по-видимому, появляется доступ к клеткам слизистой оболочки кишечника, где они и наносят повреждение генам.
Подобный «дисбактериоз» в кишечнике обычно сопровождается рядом сопутствующих симптомов, от диареи и метеоризма с неприятными запахами до запоров. Человек, имеющий проблемы с желудочно-кишечным трактом, не должен относиться к этому легкомысленно и заниматься самолечением.
Бесчисленное множество людей годами страдают от проблем с кишечником, а некоторые даже радуются якобы положительному побочному эффекту: несмотря на количество потребляемой пищи, они не прибавляют в весе. Пищевая непереносимость, например непереносимость глютена, может долгое время не диагностироваться у человека. Но каждый, кто имеет это иммунное заболевание и продолжает употреблять продукты, содержащие глютен, не только чувствует значительное ухудшение самочувствия, но и во много раз увеличивает риск развития рака кишечника и лимфомы.
Почему болит живот?
Хорошей новостью является, с одной стороны, то, что кишечник практически всегда сигнализирует о том, что не все в порядке. Таким образом, при помощи врача, аптеки и надлежащего питания кишечник можно привести в нормальное состояние. В случае непереносимости глютена нужно просто убрать из рациона все продукты, в которых он содержится. Это можно сделать, даже если ни один врач не признает у вас непереносимости глютена, поскольку не все случаи целиакии могут быть обнаружены в лабораториях.
Другая хорошая новость заключается в том, что многое из вновь появляющейся информации о влиянии микробов и веществ, которые они производят, может быть объединено с давно известным, тщательно исследованным на протяжении десятилетий материалом. Некоторые механизмы, например, становятся более понятными в том плане, что теперь проясняется, откуда появляются возбудители того или иного сигнального каскада. Все идет от микробов.
Плохая новость заключается в том, что это автоматически не приближает нас к конкретным методам лечения и защитным мерам, соответствующим этим механизмам. В конце концов, жизнь бактерий и их деятельность в кишечнике очень сложно устроена и полна разных возможностей и избытков, так же как и человеческое тело или опухоль. И это приводит в отчаяние, особенно врачей и пациентов, имеющих дело с раком. Тем не менее всегда стоит попытаться найти способы устранить наносящие вред бактерии или подсадить к ним микробного противника, который помешал бы их недобрым замыслам.
Особенно важно смотреть на общую картину происходящего. Ферментированные продукты или бактерии, которые переваривают в кишечнике зеленые овощи, защищающие, вероятно, от появления рака, вряд ли связаны с одной молекулой, на которую они воздействуют одним способом, скорее способы этих воздействий очень разнообразны.
Продукты метаболизма бактерий, например вроде уксусной, масляной и пропионовой кислот, представляют собой нечто большее, чем просто источники энергии. Уксусная кислота взаимодействует с рецепторными молекулами на клетках иммунитета и, таким образом, ослабляет многие воспалительные процессы. Масляная кислота поддерживает барьерную функцию слизистой оболочки кишечника, она также запускает целые сигнальные каскады в мозг и обратно. Кроме того, в этом процессе появляются молекулы – нейромедиаторы под названием «микроРНК», небольшие фрагменты генетического материала, которые, как показали лабораторные эксперименты, замедляют скорость деления раковых клеток. Пропионовая кислота влияет на производительность так называемых Т-хелперов (от англ. helper – помощник) иммунной системы.
Полифенол – здоровая пища бактерий
Итак, тот, кто хочет снизить риск появления рака, должен есть продукты, которые любят бактерии, производящие масляную, пропионовую и уксусную кислоты. Несколько довольно приятных побочных эффектов, как, например, положительное влияние на психику (см. предыдущую главу), вы получите в подарок.
Иногда все зависит от самих бактерий, например, когда они вызывают воспаление, а иногда от того, во что эти бактерии превращают еду. Если захотите узнать, как бактерии влияют на состояние здоровья и возникшие в организме заболевания, стоит сначала выяснить, что наши «сотрапезники» производят и что их продукты жизнедеятельности способны вызвать, а что предотвратить.
Упомянутая выше эллаговая кислота, например, представляет собой полифенол, который содержится в ягодах и орехах, и, как опять же упоминалось ранее, именно кишечные бактерии делают из него уролитин. А он, в свою очередь, обладает противовоспалительными свойствами, которые рассматриваются также как противораковые.
Полифенолы общепризнанно считаются полезными для здоровья. В случае эллаговой кислоты положительное воздействие оказывает не сам полифенол, а его, скажем, производная. Если подходящих для ее произведения бактерий нет, полифенол, вероятно, пользу не принесет. В одном исследовании только 30–50 % участников смогли произвести из соевого дайдзеина в кишечнике вышеупомянутый эквол. Получается, только они имеют пониженный риск развития рака.
Стоит также пояснить, что некоторые подобные исследования среди населения показывают положительное влияние полифенола, другие – нет. Возможно, результат зависит от наличия или отсутствия соответсвующих бактерий. Каких именно, до сих пор никто не может сказать, но штамм Bacteroides точно к ним относится. И, конечно, ситуация еще более сложная, чем на первый взгляд. В Генте Том ван дер Виле и его коллеги с помощью оборудования для анализов обнаружили, что в итоге получаются разные, индивидуальные метаболические профили, в зависимости от того, какие бактерии содержатся в кишечнике и какие полифенолы в него попадают.
Микробиом оказывает большое влияние на всевозможные процессы, связанные с возникновением и распространением рака: метаболические процессы здоровых и раковых клеток, сигналы нервных клеток, реакции иммунной системы и другие защитные механизмы, воспаления и пр.
Реакция нашего организма, наших клеток и тканей также формирует микробиом. Это может произойти, например, путем борьбы с некоторыми микроорганизмами или из-за того, что собственные метаболические процессы организма обеспечивают микробов питанием или, наоборот, отказывают в нем. И так далее.
Приживала или хозяин?
Но есть и другая связь между бактериями и раком. И связь, нужно сказать, самая непосредственная. Врачи и ученые, рассматривающие под микроскопами образцы из гистологических и патологических лабораторий, часто находят в опухолях бактерии. Их исследование приводит к заключению, что некоторые опухоли часто «объединяются» с определенными бактериями. Например, при раке предстательной железы часто встречается Propionibacterium acnes. Являются ли бактерии причиной рака или же рак стал причиной появления этих микроорганизмов, пока не известно.
Однако, возможно, вопрос должен быть поставлен несколько иначе. Появление опухоли, которая растет и становится действительно опасной, является процессом многоэтапным, и на каком-то этапе в игру вступают бактерии. Некоторые из них – всего лишь «приживалы» болезни. Однако многие бактерии с большой вероятностью станут работать на рак, поскольку они производят вещества, которые способствуют воспалению или окисляют среду обитания опухоли, что помогает ей разрастаться и образовывать метастазы. Например, в опухолях толстой кишки часто обнаруживается большое скопление фузобактерий, которые в условиях здорового организма, как правило, считаются безвредными, а иногда и полезными. Эксперименты с мышами доказали, что, по крайней мере, один конкретный вид фузобактерий стимулирует клетки опухоли к делению, притягивая другие клетки, способствующие развитию рака и даже вызывающие воспаление. Однако фузобактерия делает это лишь косвенно и только тогда, когда опухоль уже есть. В противном случае она, насколько нам известно, не содействует ни инфекциям, ни канцерогенезу.
Сама по себе бактерия не является канцерогенной, но в конечном итоге используется опухолью для ее целей. Но независимо от того, являются ли такие бактерии настоящими триггерами рака или только иногда опухоли «нанимают» их в качестве помощников, практически всегда их необходимо уничтожать.
Однако здесь тоже многое неясно. Например, воспаление, которое всегда активизируется вместе с раком, в некоторых случаях может даже оказаться полезным. По словам Хольгера Брюггемана из Орхусского университета, «Воспалительные сигнальные вещества приводят иммунную систему к плану действий, согласуясь с которым она может держать под контролем опухолевые клетки, а в 1970-е и 1980-е годы, например, пропионобактерии acnes применяли в качестве противоопухолевой терапии». И в декабре 2013 года исследователи сообщили, что у мужчин с признаками воспаления простаты опухоль диагностируется значительно реже.
В любом случае, согласно нашим сведениям, полученным у экспертов, нет ни одной проверенной специальной терапии, адаптированной к бактериям, сопровождающим появление опухоли. «К сожалению, насколько мне известно, никто не осмелился лечить рак предстательной железы противомикробными веществами», – сказал Хольгер Брюггеман. Не говоря уже о попытке заменять бактерии, способствующие развитию рака, на противораковые.
На что, скорее всего, все-таки решатся медики в ближайшее время, так это на снижение риска возникновения рака простаты или лечение рака простаты путем воздействия на кишечную микрофлору. Это самый распространенный, хотя и не самый опасный вид опухоли у мужчин в большинстве промышленно развитых стран. Уже есть несколько предложений о том, как можно изменить ситуацию. Нужно определить виды метаболизма, которые сопутствуют повышенному риску, а затем проследить, с каким составом микрофлоры кишечника они взаимодействуют. И уже после этого скорректировать рацион, пройти микробиологические терапии или курс лечения медикаментами, чтобы плотно закрутить все винты в этом физиологическом механизме.
Рак – это не просто болезнь. Можно сказать, каждая опухоль по-своему индивидуальна. Лучший способ ей противостоять – это бороться как со свойствами, которые являются общими для всех или почти всех других опухолей, так и с отдельными, присущими только этому виду рака, слабыми местами. Ее индивидуальные свойства действительно могут быть использованы для того, чтобы в некотором смысле приручить опухоль, сделать ее менее агрессивной. Такого рода воздействие может быть направлено на место возникновения опухоли или место, в котором она потенциально может развиться. Когда-нибудь, наверное, бактерии нам в этом помогут.
К сожалению, здесь мы вынуждены писать «наверное» и «когда-нибудь». Тем, кто болен сегодня, будущие возможности медицины вряд ли помогут. Важно, чтобы исследования рака в бесчисленных лабораториях, проводимые бесчисленным количеством квалифицированных ученых, больший упор делали на изучение микробиома кишечника и опухолей. Учитывая результаты в этой области исследований, которые до сих пор были скорее отрезвляющими в отношении истинности терапевтических успехов, амбициозным исследователям, возможно, стоило бы заняться этим вопросом. Впечатляющее возрождение бактериальных исследований в целом и растущее число научных публикаций о взаимосвязи между раком и микробами, безусловно, дают повод для оптимистичного настроя, дают шанс, что это случится не «когда-нибудь» и не «может быть», а совершенно точно.
Это касается также другой группы заболеваний и связанных с ней микробов, о чем и пойдет речь в следующей главе.