На один квадратный миллиметр слизистой оболочки желудка приходится около ста желез, выделяющих пищеварительный сок.
Тонкая кишка, где происходит всасывание в кровь переваренной пищи, имеет на своей внутренней поверхности около 5 миллионов ворсинок - тончайших волосковидных выростов, через которые и идет всасывание питательных веществ.
В начале ХХ века англичанин Ньюпорт Лэнгли подсчитал количество нервных клеток в желудке и кишечнике - 100 миллионов. Больше, чем в спинном мозге! Здесь нет полушарий, но в наличии разветвленная сеть нейронов и вспомогательных клеток, где гуляют всяческие импульсы и сигналы. Возникло предположение: нельзя ли считать такое скопление нервных клеток своеобразным «брюшным» мозгом?
Недавно на сей счет высказался профессор нейрогастроэнтерологии Пауль Энк из Тюбингенского университета: «Мозг живота устроен примерно так же, как головной. Его можно изобразить в виде чулка, охватывающего пищевод, желудок и кишечник. В желудке и кишечнике людей, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона, обнаружены те же повреждения тканей, что и в головном мозге. Поэтому антидепрессанты вроде прозака так действуют на желудок».
ПС: Наталья Бехтерева, академик:
В кишечнике образуется множество пептидных, белковых форм, которые имеют прямое отношение к деятельности головного мозга. Плохая работа желудка и кишечника вызывает депрессию, что известно всем язвенникам. Может быть, из внутренних органов кишечник более всего связан с головным мозгом. Болезни Альцгеймера и Паркинсона укладываются в пептидные представления. Гипотезу о существовании не отдельных нервных клеток, а нейронных сетей в брюшной полости надо внимательно проверить.
«Учение Дао говорит: в головном мозге сосредоточен лишь наш Первый ум — наблюдающий. Второй — сознающий, находится в сердце. А вот Третий ум — это ум осознающий и расположен он в нижней части живота. Все три ума сливаются вместе в брюшной полости и образуют единый ум. В Китае его называют «И».
И вот эти красивые фразы, как оказалось, ну далеко не метафоры.
Количество исследований человеческого организма, выходящих за границы традиционной медицины, на сегодняшний день очень вдохновляет. Иногда складывается впечатление, что ученые наконец начали изучать древние трактаты Аюрведы и целительного Дао и подтверждать то, что описывали древние Визионеры экспериментальным путем.
И оказывается, что в живот выходит очень большое число нервных окончаний, которые регулируют работу внутренних органов, что позволяет ученым уже говорить, что помимо головного в брюшной полости человека имеется «второй мозг».
Спазмы на нервной почве, застои от неправильного и слишком обильного питания, зажимы вызывают различные нарушения в работе органов, а также последующие сбои в функционировании других систем организма. Разумеется, это сказывается на общем самочувствии.!
Так, уважаемый профессор Майкл Д. Гершон, возглавляющий отделение анатомии и клеточной биологии в Колумбийском Университете, глубоко изучает нервную систему кишечника и называет ее б рюшной мозг . По его мнению, это второй мозг после головного и он является уникальной сетью, способной самостоятельно выполнять сложные процессы.
Но главное даже не это, а то, что в животе, а именно в кишечнике синтезируется до 70 % всех гормонов и в том числе гормоны счастья!
Если очень коротко остановиться на том, что производится в кишечнике или почему в животе при «его» / «ее» приближении порхают бабочки, то получится вот что.
Нейроны брюшного мозга производят широкую линейку нейротрансмиттеров — посредников от нейронов к мышечной ткани и химикалий, которые осуществляют коммуникацию между нервами:
1. Серотoнин — главный гормон радости и молодости (больше про серотонин ). Большее его количество производится в кишечнике (некоторые считают — около 95%). Серотонин играет важную роль в регуляции моторики и секреции в желудочно-кишечном тракте, усиливая его перистальтику и секреторную активность. При дисбактериозе и ряде других заболеваний толстой кишки продукция серотонина кишечником значительно снижается.
2. Мелатонин (если коротко, то он отвечает за здоровый сон и иммунитет) секретирует холецистокинин — гормон, «вырабатываемый в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки. Холецистокинин выступает медиатором в процессе пищеварения. Регулирует поведенческие физиологические акты. Обладает свойствами антидепрессантов. Имеет отношение к эмоциям страха и патогенезу шизофрении. Влияет на пищевое поведение человека, вызывая чувство сытости и контролируя аппетит, запускает чувство насыщения».
3. Дофамин регулирует секрецию в тонком кишечнике и т.о. снижает риск язвы двенадцатиперстной кишки. ВАЖНО И ИНТЕРЕСНО: дофамин является одним из химических факторов внутреннего подкрепления (ФВП) и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовольствия (или удовлетворения), чем влияет на процессы мотивации и обучения. Играет важную роль в обеспечении когнитивной деятельности, при нарушении которой возникают сложнейшие заболевания (Паркинсон).
4. Около 40-45% всей выработки норэпинефрина или норадреналина (гормон мозгового вещества надпочечников, нейромедиатор) происходит в брюшном мозге. Основное действие норадреналина — исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. «Бодрящий» эффект никотина обеспечивается выбросом адреналина и норадреналина: в этот момент головной мозг несколько лучше снабжается кровью, и происходит выброс гормона дофамина.
5. Грелин имеет целый ряд функций, центральных для здоровья во всем теле, и тоже в значительной степени исходит от брюшного мозга. Гормон аппетита! Количество грелина увеличивается при стрессе, который сопровождается постоянным нервным напряжением. Заставляет нас поглощать явный избыток пищи.
На практике все вышеперечисленное для нас означает глубокую связь гормонов, психики и питания, а значит, делает нас ответственными и способными влиять с помощью питания на свое эмоциональное состояние (читай, исцелять свой организм) . Недаром сейчас ведется столько экспериментальных исследований в области трудноизлечимых заболеваний (в том числе, аутизма) и продуктов питания, способствующих исцелению или, наоборот, усугубляющих те или иные симптомы.
В общем, вывода 3:
1. Забудьте все, чему нас учили — типа кишечник выполняет команды мозга — это неверно, они взаимодействуют — да, но автономно. Исследования профессора Гершона показали, что нейронные связи в кишечнике отвечают за наши эмоции — радость, восторг, страх, интуицию и так далее. Иными словами, живот подсказывает голове, что чувствовать и какие эмоции испытывать, а не наоборот.
2. В таком контексте выражение «что бы такое съесть, чтобы похудеть» обретает совершенно новый, вдохновляющий смысл. Другими словами, каждому из нас необходимо опытным путем выяснить, какие продукты способствуют нашему психическому здоровью и укрепляют его, а какие, простите, яд, и мы их баним. Полезная tool здесь — Аюрведа: можем начать с определения нашей конституции, ведущей доши и списка рекомендуемых продуктов.
3. Интуиция есть, она не может не есть! Обязательно надо наладить «двусторонние продуктивные взаимоотношения» со своим животом. На практике это означает научиться общаться с ним, понимать его с полуслова, расшифровывать сигналы, которые он подает нам, и отвечать ему любовью, заботой, а главное, выполнять его просьбы, начиная от самых неожиданных, типа покинуть немедленно помещение или изолировать себя от ненужного товарища, перестать употреблять ту или иную пищу или, наоборот, ввести в рацион что-то нам на первый взгляд несвойственное, до немедленной поездки и пребывания в том или ином месте и прочее. На самом деле, прислушиваясь таким вот образом к себе, мы откликаемся на сигналы об интоксикации и если вовремя реагируем, то успеваем проскочить, не доводя до гриппа, нервного срыва и депрессии или прочей малоприятной фигни — уже оглушительном свидетельстве глубокого энергетического отравления и просьбе о немедленном и глубоком очищении.
Поэтому я и называю его «мастерская радости». Читать часть 2 :)
P.S. Если вы хотите знать больше о том, как связаны наша гормональная система и питание, как установить контакт с нашим брюшным мозгом и о том, какие процессы и гормоны вырабатываются в теле сияющей и счастливой девушки, читайте мою книгу
Кишечник и мозг обмениваются сигналами через блуждающий нерв, который спускается по шее в грудную и брюшную полость. Джулия Эндерс, автор бестселлера «Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами», сравнивает блуждающий нерв с телефонным проводом, который соединяет кишечник с отдельными центрами головного мозга.
Мозг дирижирует всеми органами тела, и многими - через блуждающий нерв, но только кишечник обладает автономностью: если нерв перерезать, «отсоединив» мозг от кишечника, последний продолжит работать. Он имеет собственную нервную систему, которые ученые называют «вторым мозгом». Она состоит из огромного количества нейронов и вспомогательных клеток, производит несколько десятков нейромедиаторов. Функции настолько развитой нервной системы не могут ограничиваться регуляцией пищеварения.
Алло, это микробы?
Большинство сигналов по блуждающему нерву передается не сверху вниз, а снизу вверх - в мозг. Ученые предполагают, что кишечник влияет на наше психическое состояние. Для лечения депрессии, которая не поддается медикаментозной терапии, уже используется электрический стимулятор блуждающего нерва. Он заставляет нерв генерировать «правильные» импульсы.
В кишечнике вырабатывается 90 % серотонина – гормона счастья. Может быть, причина депрессии кроется не в мозге, а в кишечнике. Также ученые обнаружили связь между состоянием кишечника и тревожностью, аутизмом, нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.
Более того: не только сам кишечник подает сигналы через блуждающий нерв, но и населяющие его микроорганизмы. Они делают это разными способами - например, стимулируя выработку серотонина клетками слизистой оболочки кишечника. Влияние микрофлоры на поведение и настроение доказано в ходе многочисленных экспериментов на лабораторных мышах.
Любишь общаться? Поделись бактериями
Кишечные бактерии влияют и на социальное поведение лабораторных мышей. Ученые из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне (США) изучали связь между ожирением матери и расстройствами аутистического спектра у потомства. Контрольная группа мышей питалась обычно, а опытная получала корм с повышенным содержанием жиров. Как и ожидалось, самки из второй группы набрали лишний вес. Мышата перекормленных матерей намного меньше интересовались общением со своими сородичами, чем потомство контрольной группы.
Животных поместили в одну клетку, а совместное проживание неизбежно приводит к обмену кишечными бактериями. Спустя четыре-пять недель микрофлора необщительных мышей становилась такой же, как и у контрольной группы, а социальное поведение возвращалось в норму.
Ученые обнаружили , что у мышей с аутистическим расстройством сильно снижена численность бактерии Lactobacillus reuteri в кишечнике. Этот микроорганизм влияет на выработку окситоцина - гормона, который регулирует социальное поведение. Рацион с высоким содержанием жиров подавляет Lactobacillus reuteri в кишечнике матери, а она передает свою нарушенную микрофлору потомству.
Ты - то, что ты ешь. И наоборот
У микроорганизмов могут быть эволюционные причины контролировать наше поведение. По мнению ученых , бактерии стимулируют своих хозяев общаться, потому что это способствует обмену микрофлорой. Они также способны влиять на пищевые пристрастия хозяина, заставляя употреблять продукты, которые способствуют их росту и размножению. Возможно, когда вы не можете устоять перед тортом, дело не в слабой воле, а в микроорганизмах.
Некоторые бактерии любят жир, некоторые - сахар, а за их предпочтения порой приходится расплачиваться ожирением. Но чем разнообразнее состав микрофлоры кишечника, тем меньше вероятность, что один вид начнет преобладать над другими и захватит командование мозгом.
Рацион с высоким содержанием жиров и простых углеводов обедняет микрофлору кишечника; чтобы подержать разнообразие бактерий, нужно есть больше овощей, фруктов и кисломолочных продуктов. Исследование влияния диеты на вес, которое охватило 120 тысяч человек, показало , что главный продукт для похудения - это йогурт.
Микробы от депрессии
Эксперименты, изучающие влияние микрофлоры кишечника на психику людей, показывают, что депрессию и тревожное расстройство можно лечить с помощью пробиотиков - полезных бактерий. Ученые используют для их обозначения новое слово - психобиотики.
Японские ученые исследовали влияние кефира, содержащего штамм Shirota бактерии Lactobacillus casei, на психологическое состояние студентов-медиков во время сдачи важного экзамена. Они выяснили , что кефир нормализует уровень гормона стресса кортизола и повышает уровень серотонина. Кроме того, пробиотик уменьшает проявление недомоганий, связанных со стрессом, таких как простуда и боли в животе.
Исследования указывают на то, что изучение психобиотиков - перспективное направление. Но пока не изобретена волшебная таблетка, помогайте своему кишечнику проверенными способами: ешьте йогурты, овощи и фрукты. Тогда бактерии не захватят пульт управления мозгом.
Иллюстрация: Соня Коршенбойм.
Чуете нутром? То у вас порхают в животе бабочки, то некто сосет под ложечкой от страха, то развивается медвежья болезнь при сильной тревоге. Знакомо? Сегодня мы поговорим о связи мозга и кишечника. Да-да, в кишечнике есть много нервных клеток, много бактерий, которые влияют на наш мозг намного сильнее, чем мы с вами думаем. Средний человек имеет около 1,5 килограммов бактерий кишечника. А так называемая кишечная нервная система, располагающаяся между пищеводом и кишечником, состоит из 100 млн нервных клеток. Обратите внимание: в ней их больше, чем в спинном мозге. Это второе по сложности скопление нервов в организме человека после головного мозга. Наш мозг со всеми его чувствами, эмоциями и мыслями постоянно общается с «кишеченым мозгом». Этот процесс коммуникации получил название «ось мозг – кишечник».
Помните, что здоровое питание – это половина здоровья. И здоровое питание обязательно включает влияние продуктов на наших маленьких кишечных друзей. Помните, что пища - это не только калории и энергия. Пища содержит информацию, которую она сообщает вашим генам, включая и выключая их, ежемоментно воздействуя на их функции. Пища - это наиболее мощное и быстродействующее лекарство, которое вы можете принять, чтобы изменить свою жизнь. Еда это не только калории. Это информация. Она сообщает генам, что им делать (и не делать).
Что такое ось кишечник-мозг?
Ось “кишечник-мозг” – воображаемая связная линия и один из новых горизонтов комплекса нейронаук. Микробиота кишечника (иначе, микрофлора), которую часто теперь называют “вторым геномом” и “вторым мозгом”, может влиять на наше настроение посредством механизмов, которые ученые только начинают понимать. И, в отличие от генов, которые мы наследуем, микрофлору можно изменить и даже вырастить. По мере того, как исследования переходят с мышей не людей, мы получаем все больше понимания связей микрофлоры с нашим мозгом, становятся видны важные связи с ментальным (или душевным) здоровьем. Одного японского магната однажды спросили, как он узнает, стоит ли ему вступать в сделку, и он ответил: "Я проглатываю это, и, если мне нравится ощущения в моем животе, я вступаю в сделку". Наш кишечник сам себе голова, но при этом непрерывно разговаривает с нашим мозгом.Пищеварение — сложный процесс, поэтому нет ничего удивительного в том, что для его регуляции существует отдельная нейронная сеть. Пищеварительная нервная система отвечает за процессы механического перемешивания пищи в желудке, координирует сокращение круговой мускулатуры и всех сфинктеров на протяжении кишечника для того чтобы обеспечивать поступательное продвижение пищи, она также поддерживает разную биохимическую среду и уровень кислотности внутри каждой отдельной секции пищеварительного тракта, обеспечивая ферментам необходимые условия для их работы.
Не обязательно быть гастроэнтерологом, чтоб осознавать эти реакции, или быть может более тонкие ощущения в животе, которые сопровождают эмоции, такие как тревога, волнение, или страх в период стресса. На протяжении тысячелетий люди были убеждены, что желудочно-кишечный тракт связан с мозгом и оказывает влияние на здоровье. Только в последнее столетие эта связь была подробно изучена. Двумя пионерами в этой области были американский врач Б. Робинсон (опубликовал в 1907 году свой труд под названием «The Abdominal and Pelvic Brain») и его современник британский физиолог И. Лэнгли, который придумал термин «желудочно-кишечная нервная система».
В начале ХХ века англичанин Ньюпорт Лэнгли подсчитал количество нервных клеток в желудке и кишечнике — 100 миллионов. Больше, чем в спинном мозге! Здесь нет полушарий, но в наличии разветвленная сеть нейронов и вспомогательных клеток, где гуляют всяческие импульсы и сигналы. Возникло предположение: нельзя ли считать такое скопление нервных клеток своеобразным «брюшным» мозгом?
Кишечный мозг.
Недавно на сей счет высказался профессор нейрогастроэнтерологии Пауль Энк из Тюбингенского университета: «Мозг живота устроен примерно так же, как головной. Его можно изобразить в виде чулка, охватывающего пищевод, желудок и кишечник. В желудке и кишечнике людей, страдающих болезнями Альцгеймера и Паркинсона, обнаружены те же повреждения тканей, что и в головном мозге. Поэтому антидепрессанты вроде прозака так действуют на желудок».
Спустя десятилетие после выхода в свет популярнейшего произведения "Второй мозг" американский ученый подтверждает предположение, что нервная система кишечника - это не тупое скопление узлов и тканей, выполняющих команды центральной нервной системы, как гласит старая медицинская доктрина, а уникальная сеть, способная осуществлять сложные процессы самостоятельно.
Примечательно, что кишечник продолжает функционировать, даже когда отсутствует связь с головным и спинным мозгом. Кишечный мозг самостоятельно решает все аспекты пищеварения на всем протяжении желудочно-кишечного тракта - от пищевода до кишечника и прямой кишки. При этом им используются те же инструменты, что и "благородным" мозгом: целой паутиной нейронных цепочек, нейропередатчиков и протеинов. Эволюция свидетельствует о своей проницательности: вместо того, чтобы заставлять голову жестоко напрягаться работой миллионов нервных клеток для связи с удаленным участком организма, она предпочла передоверить управление центру, расположенному в контролируемых им зонах.
Согласно современным представлениям, нейромедиаторы, вырабатываемые нейронами желудочно-кишечного тракта, не способны попасть в головной мозг, однако теоретически они, все-таки могут проникнуть в небольшие области мозга, где уровень проницаемости гематоэнцефалического барьера выше, например, в гипоталамус. Как бы там ни было, нервные сигналы, посылаемые из желудочно-кишечного тракта в головной мозг, бесспорно, затрагивают настроение. Исследователи начали расшифровывать способы, которыми бактерии кишечника могут подавать сигналы мозгу. Петерсон и другие показали, что у взрослых мышей микробные метаболиты влияют на основную физиологию гематоэнцефалического барьера. Кишечные микробы расщепляют сложные углеводы до короткоцепочечных жирных кислот с образованием массы эффектов: бутираты жирных кислот, например, укрепляют гематоэнцефалический барьер, “затягивая” соединения между клетками.
Сосуществование симбионтной микрофлоры и ее носителя, по большей части, взаимовыгодно. В частности, присутствие симбионтов принципиально для функционирования нашей иммунной системы, переработки питательных веществ и для других аспектов здоровой физиологии. Используя самые современные инструменты для изучения генетики и тканей организма на молекулярном уровне, ученые смогли продемонстрировать, что в кишечнике представлены несколько типов бактерий, и что симбионтные популяции характеризуются большим разнообразием: можно выделить до тысячи разных видов. В дополнение к этому, на формирование индивидуальной микрофлоры постоянно влияют такие факторы как пол, генетика, возраст, тип питания.
У здоровых людей бактериологическое разнообразие существенно больше, но при этом, изучая микрофлору таких людей в разные моменты времени (с промежутком в несколько месяцев, можно увидеть, что состав едва ли меняется. А вот в стрессовых ситуациях или в ответ на физиологические или диетические изменения, микрофлора может сама измениться, создавая дисбаланс во взаимодействии между микрофлорой и ее носителем. И такие изменения могут влиять на состояние здоровья человека.
Влияние на состояние здоровья.
Взаимонаправленные связи между кишечником и мозгом осуществляются посредством эндокринной, нервной, иммунной систем и неспецифического природного иммунитета. Кишечная микрофлора как активный участник кишечно-мозговой оси не только оказывает влияние на кишечные функции, но также стимулирует развитие ЦНС в перинатальном периоде и взаимодействует с высшими нервными центрами, вызывая депрессию и когнитивные расстройства при патологии. Особая роль принадлежит микроглии кишечника. Помимо механической (защитной) и трофической функции для кишечных нейронов, глия осуществляет нейротрансмиттерную, иммунологическую, барьерную и моторную функции в кишечнике. Существует взаимосвязь между барьерной функцией кишечника и регуляцией гематоэнцефалического барьера.
Хроническая эндотоксинемия (высокий уровень токсинов в крови) как результат дисфункции кишечного барьера формирует устойчивое воспалительное состояние в околожелудочковых зонах мозга с последующей дестабилизацией гемато-энцефалического барьера и распространением воспаления на другие участки мозга, следствием чего является развитие нейродегенерации.
Установлено, что микробиота, оказывающая действие на барьерную функцию слизистой оболочки и вызывающая иммунный и нейроэндокринный ответ, может давать прямые и непрямые эффекты на функцию и даже морфологию мышечных и нервных клеток кишечника. Исследования показали наличие взаимосвязей между воспалением слизистой оболочки и моторной и сенсорной функциями кишки, нарушение ее барьерной функции при модификации микробиоты и последствия изменений целостности слизистой оболочки для хозяина. Иммунный ответ, индуцированный микроорганизмами, привлекает к себе повышенное внимание исследователей, учитывая возможный вклад воспаления в патогенез моторной дисфункции при различных заболеваниях.
Вместе эти исследования наводят на вывод о том, что нужно признать связь между дисбалансом микрофлоры (дисбактериозом), изменениями в поведении в связи с влиянием стресса и стрессовой реакцией. Также напрашивается вывод, что использование пробиотиков может быть эффективно в лечении симптомов, связанных со стрессом.
В ходе небольшого исследования, участниками которого стали молодые здоровые мужчины, ученые из Университетского колледжа Корка (University College Cork), Ирландия, выявили, что прием пробиотических препаратов, содержащих штамм Bifidobacterium longum (B. longum), способствует снижению уровня физиологического и психологического стресса и улучшает состояние памяти. Доклад об этой работе представил руководитель исследования доктор Джерард Кларк (Gerard Clarke) на ежегодном собрании Сообщества нейронауки (Society for Neuroscience — SfN). Он отметил, что основой для ее проведения стали доклинические эксперименты, в ходе которых стало известно, что штамм B. longum оказывает позитивное воздействие на когнитивные функции лабораторных мышей и уменьшает выраженность физиологических и поведенческих проявлений стресса.
В данной работе приняли участие 22 волонтера (мужчины, средний возраст — 25,5 года), которые в течение 4 нед принимали препарат, содержащий штамм B. longum NCIMB 41676, а затем следующие 4 нед — плацебо. В начале работы и по окончании каждого 4-недельного периода ученые оценивали уровень острого стресса у частников, используя холодовой прессорный тест и измеряя уровень кортизола — гормона стресса, а ежедневного — с помощью Шкалы воспринимаемого стресса Коэна (Cohen Perceived Stress). Состояние когнитивных функций у волонтеров определяли, исходя из показателей неврологической активности и результатов нейропсихологических тестов.
Проанализировав полученные результаты, авторы исследования отметили, что прием препарата, содержащего пробиотический штамм B. longum NCIMB 41676, приводил к снижению уровня кортизола и субъективному уменьшению уровня тревожности. Участники констатировали, что во время приема препарата они чувствовали себя менее напряженными, чем в начале исследования, а их зрительная память значительно улучшилась.
Исследователи подчеркнули, что новая концепция, рассматривающая микрофлору кишечника как ключевой регулятор поведения и функционирования головного мозга, представляет собой смену парадигмы в нейронауке. Точечное медикаментозное вмешательство в ось «микробиота — кишечник — мозг» с помощью психобиотиков — микроорганизмов с потенциально положительным влиянием на психическое здоровье — может рассматриваться как новый подход к лечению патологических состояний, ассоциированных со стрессом. Они полагают, что целью дальнейших работ должно стать изучение механизмов, лежащих в основе выявленной взаимосвязи.
Заключение.
Кишечная микрофлора (микробиота) – огромная популяция, важная для здорового обмена веществ и функционирования головного мозга, а коммуникация между кишечником и мозгом проходит в т.ч. через нейронные связи. Кишечная микрофлора очень важна в раннем возрасте и может оказывать влияние на то, какие реакции на стресс будут вырабатываться в мозгуПробиотики (исследования на людях и животных показали что пробиотики или, иначе говоря, “хорошие бактерии”, оказывают положительное воздействие на настроение. И хотя это очень многообещающие открытия, не нужно спешить и думать, что мы уже нашли решение для клинических ситуаций (расстройств поведения и настроения). Конечно, микрофлора является важным модулятором здоровья и ее следует считать составляющей сложной, многогранной системы коммуникации, которая необходима для установления здорового баланса для развития и здоровой работы мозга.
Еще до нашей эры кишечник считался важным органом, который сравнивали с вратами рая или ада для организма человека. Гиппократ выявил связь между качеством и продолжительностью жизни человека с состоянием его кишечника. "Смерть человека начинается с его кишки", — говорил ученый.
Врач-эндокринолог, кандидат медицинских наук Лилит Егшатян* рассказала "Социальному навигатору" о важной роли микроорганизмов, населяющих кишечник.
— Лилит Ваниковна, прав ли был Гиппократ, отводя столь важную роль микроорганизмам кишечника?
— Прав. А великий российский ученый Илья Ильич Мечников более 100 лет назад сформулировал классические представления о роли микрофлоры и характере взаимоотношений между ними и макроорганизмом. Он говорил: "Преждевременное и болезненное старение человека зависит от отравления ядами некоторых микробов кишечной флоры, и все, что препятствует кишечному гниению, должно улучшить здоровье и отдалить старость". Мечников также предполагал, что "возможно продлить жизнь через оперативное удаление из организма толстой кишки".
Однако, несмотря на это, многие десятилетия неосознанно игнорировалась важная роль кишечника для организма человека. Кишечник считался только органом для транспортировки и распространения продуктов питания и удаления их остатков. Повышенный интерес к его изучению наблюдается в течение последних лет, что связано с развитием современных молекулярно-генетических методов исследования — высокопроизводительного параллельного секвенирования. В отличие от традиционных методов с помощью данной методики удалось оценить качественную и количественную характеристику микроорганизмов и их взаимодействие с макроорганизмом, то есть человеком.
— Что на данный момент известно ученым?
— Накопленный к настоящему моменту объем данных указывает на важную роль микробных клеток, совместно именуемых микробиотой, в функционировании макроорганизма. Исследователи установили, что в организме человека есть по крайней мере более 100 триллионов микробных клеток с общим весом более двух килограммов, притом что бактериальная клетка легче воздуха.
Из каждых 10 клеток тела человека собственно к человеку относится только одна клетка, а остальные девять клеток относятся к микроорганизмам. Геном этих бактерий содержит сотни генов (более чем в 100 раз больше генов, чем в геноме человека) с высокой метаболической активностью бактериальных клеток. Заселение кишечника происходит еще до рождения, в период внутриутробного развития. К концу первого года жизни состав микробиоты кишечника приближается к флоре взрослого человека и полностью соответствует таковой к двум с половиной годам.
— Это действительно так? Считается, что дети рождаются со стерильным кишечником.
— Да, это так. Наличие микробной рРНК в плаценте, околоплодных водах, пуповинной крови и в меконии новорожденных свидетельствует о заселении кишечника до рождения.
Кишечник — второй мозг
— Какую роль играют эти бактерии?
— Бактерии помогают пищеварению, участвуют в развитии кишечного иммунитета, предотвращении колонизации патогенами, они участвуют в синтезе гормонов, биологически активных веществ, витаминов, защищают организм от токсинов, канцерогенов, аллергенов.
— Существует тезис, что микробиота может влиять на настроение человека. Это так?
— Да, бактерии влияют на психоэмоциональное поведение хозяина.
На сегодняшний день кишечник называют еще вторым мозгом. Многочисленные экспериментальные и клинические исследования поддерживают предположения о взаимосвязи между микробиотой кишечника и центральной нервной системой.
Исследования показали, что потребление пробиотика, то есть полезных микробов, значительно улучшает настроение у человека. А инфицирование экспериментальных мышей приводит к повышению у них тревожного поведения.
Одной из основных функций микробиоты кишечника является расщепление клетчатки, поскольку она не переваривается ферментами желудочно-кишечного тракта человека. В результате этого процесса синтезируются метаболиты, это короткоцепочечные жирные кислоты, которые влияют на все метаболические процессы, иммунную систему и, следовательно, на настроение и поведение. Экспериментально показано, что введение мышам масляной кислоты (одна из форм этих кислот) увеличивает стрессоустойчивость и повышает настроение.
— А как человек влияет на состояние собственной микробиоты?
— Микробиота является своеобразным индикатором макроорганизма, реагируя на физиологические, диетические, климато-географические факторы изменением качественного и количественного состава. Безусловно, между бактериями и макроорганизмом существуют общие и расходящиеся интересы. Одним из основных факторов, влияющих на состав микробиоты кишечника и здоровье человека, является питание или определенные предпочтения в питании.
— Например?
— Выявлено, что за последние 30 лет, с тех пор как западный стиль жизни получил массовое распространение, например, в Японии распространенность хронических воспалительных заболеваний кишечника увеличилась в 100 раз. И это результат не генетической предрасположенности к данным заболеваниям, а изменения диеты, в том числе уменьшения потребления в пищу водорослей и переход на европейский тип питания с преобладанием животных жиров и белков.
Как набрать 60% жира за две недели
— То есть, меняя диету, можно влиять на состояние микробиоты. Вероятно, можно влиять и на содержание жира в организме, о чем сейчас все беспокоятся, не вылезая из тренажерных залов?
— Всемирная организация здравоохранения признала ожирение эпидемией. Лавинообразный рост распространенности ожирения послужил основой гипотезы о его инфекционной природе.
Были проведены эксперименты на мышах, которые показали, что ни генетическая предрасположенность к ожирению, ни высококалорийная диета не приводят к развитию ожирения у безмикробных мышей. А введение этим стерильным мышам микробиоты от мышей с ожирением приводит к увеличению массы жировой ткани за две недели на 60% без каких-либо изменений в питании. Так же происходит развитие ожирения у животных при их инфицировании.
Микробиота кишечника чаще всего оказывается схожей среди членов одной семьи, поскольку предпочтения в питании одного влияют на потребление пищи другими, что приводит к увеличению количества бактерий, адаптированных к этой диете.
На уменьшение разнообразия состава микробиоты влияет также "западная диета", или диета, бедная пищевыми волокнами, так как при отсутствии клетчатки в кишечнике наблюдается потеря определенных бактерий и их генов, расщепляющих клетчатку. Уменьшение разнообразия приводит к тому, что увеличивается количество "плохих" бактерий, которые впитывают больше калорий из потребляемой человеком пищи, что приводит к увеличению массы жировой ткани. При повышенном разнообразии или богатой микрофлоре бактерии используют ресурсы на конкуренцию и сотрудничество, а не на манипуляции с хозяином.
Опыты на мышах показали, что низкий видовой состав передается по наследству, и даже при возвращении в рацион большого количества клетчатки не все таксоны (группы микроорганизмов) восстанавливаются, и эта способность уменьшается у каждого последующего поколения. Статистика у людей показывает, что у каждого второго тучного ребенка один из родителей имеет нарушение жирового обмена, а у 1/3 оба родителя страдают ожирением или избыточной массой тела. Таким образом, если выбор в пользу пирожного вместо клетчатки стал привычным, то вы, скорее всего, уже подпортили своим потомкам здоровье.
Многочисленные исследования обнаружили антитела к различным микроорганизмам в органах и самой жировой ткани.
В настоящее время даже существует термин "микробное ожирение", который ввел в употребление микробиолог Патрик Кани. Согласно его исследованиям, ожирение может быть "заразным" при передаче бактерий "ожирения" от человека человеку.
Обнаружено, что риск развития ожирения увеличивается на 57% у одного из друзей, если у второго есть ожирение. Поэтому можно обсуждать, что собой представляет ожирение — социально или инфекционно заразное заболевание?
— Как можно передать бактерии "ожирения"?
— Еще в 1982 году было описано развитие ожирения при вирусной инфекции у мышей-альбиносов. У людей также выявлено, что определенный аденовирус (возбудитель острых респираторных вирусных инфекций) может приводить к развитию ожирения. Однако ожирение имеет много причин и в большинстве случаев вызвано не вирусом, а именно образом жизни.
Несмотря на то что в литературе обсуждается возможное влияние банального мытья рук на контроль веса, бояться, что вы можете заразиться от вашего друга/родственника с ожирением, не нужно. Ожирением заразиться, в классическом понимании этого термина, нельзя, поскольку не существует "легких путей" передачи бактерий "ожирения" от человека человеку. Доминирующим путем является влияние предпочтения в питании одного на потребление пищи другим.
В 2013 году в России мы (ученые из ФГБУ "ГНИЦ ПМ", ГБОУ ВПО РНИУ им. Н.И.Пирогова "Российский геронтологический научно-клинический центр", ФГБУН "НИИ ФХМ") провели исследование, целью которого было изучение особенностей состава микробиоты кишечника в зависимости от характера питания у пациентов с различным метаболическим статусом. В ходе работы мы выявили бактерии, которые ассоциировались с нарушением углеводного обмена, ожирением, хроническим воспалением, атеросклерозом и так далее. Интересным оказался факт, что бактерии, которые ассоциировались с сахарным диабетом 2-го типа, влияли на нарушение углеводного обмена даже при потреблении меньшего количества углеводов и жиров по сравнению со здоровыми. Наши результаты, как и мировые, указывают на существование "более эффективных" бактерий, присутствие которых уже увеличивает риск метаболических нарушений, независимо от питания.
— Что советуют специалисты, как обычным людям следить за состоянием собственной микробиоты?
— До тех пор пока мы не сможем лучше понять вклад бактерий и взаимодействие между отдельными таксонами, более эффективным влиянием на здоровье макроорганизма будет увеличение микробного разнообразия в кишечнике.
В научных и популярных статьях обсуждаются разные меры профилактики "болезней цивилизации".
Ранняя профилактика . Безусловно, для нормального становления микробиоты важны: естественные роды; раннее прикладывание к груди; грудное вскармливание в течение первых четырех-шести месяцев жизни; при отсутствии молока у матери применение адаптированных смесей.
Питание . В течение всей жизни важным фактором являются диетические ограничения, включение в рацион пищевых волокон (потребление в среднем 30 граммов пищевых волокон в день помогает предотвратить множество заболеваний — от сердечно-сосудистых до кишечных), а также потребление натуральных кисломолочных продуктов, квашеных овощей и так далее.
Отказ от самолечения
. Терапия должна быть назначена врачом и только по показаниям. Бесконтрольная антибиотикотерапия "на всякий случай", во-первых, приводит к формированию резистентности к терапии, что уже глобальная проблема, а во-вторых, повышает риск развития метаболических нарушений. Показано, что прием двух и более курсов антибиотиков повышает риск развития сахарного диабета.
Пробиотики ("культура специфической жизни микроорганизмов"). Несмотря на положительные результаты использования пробиотиков, нужно понимать, что нет четких критериев того, какой штамм бактерий нужен именно вам для улучшения разнообразия состава. Кишечник каждого человека содержит в себе уникальный состав, и не всегда прием пробиотика может оказать положительное влияние на организм. Изучение влияния пробиотиков на микробный состав находится на стадии предположений, следовательно, их также нужно принимать только по рекомендации врача, поскольку требуется индивидуальный подбор препарата.
Пребиотики , то есть неперевариваемые соединения, которые стимулируют рост полезных микробов, более предпочтительны, поскольку в этом случае нет необходимости строгого индивидуального подбора препарата, они устойчивы к воздействию секретов желудочно-кишечного тракта, их просто хранить и, самое главное, восстанавливают собственный микробиоценоз.
Трансплантация фекальной микробиоты . Доказано, что данная методика дает хороший результат и устраняет первопричину при воспалительных заболеваниях кишечника. Считается, что трансплантация микробиоты может быть использована для коррекции метаболических нарушений и восстановления потерянного разнообразия бактерий. Немногочисленные исследования фекальной трансплантации при ожирении показали хорошие результаты при правильном выборе донора. Однако на сегодняшний день нет стандартных скрининговых критерий для выбора "идеального" донора, что может быть потенциальной причиной отрицательных результатов, а также передачи инфекций.
— Как технически может производиться пересадка фекальной микробиоты?
— Первое терапевтическое использование трансплантации фекальной микробиоты было в 1958 году при воспалительных заболеваниях кишечника. При заболеваниях кишечника используют различные пути введения: через назогастральный зонд, при эзофагогастродуоденоскопии, колоноскопии, ректальной клизме и так далее. Выбор пути введения зависит от вида и анатомии заболевания. Данных о том, какой путь введения является наиболее эффективным для лечения метаболических нарушений и ожирения, нет. Поэтому в 2010 году были созданы кислотостойкие гелевые капсулы, которые не растворяются в желудке и кал был расфасован в эти капсулы. Однако тут также существует проблема — правильная заморозка для выживания полезных бактерий.
Поэтому очевидно, что поддержание гомеостаза и нормального обмена веществ невозможно без восстановления разнообразия нормальных ассоциаций микроорганизмов кишечника. Полученные результаты многочисленных исследований дают основания предполагать, что с помощью соответствующей диеты, изменения образа жизни можно положительно повлиять на состав микробиоты. Несмотря на выявленный эффект различных препаратов, необходимы дальнейшие исследования для объективизации терапии.
Беседовал Евгений Еремкин