с рецепторами на сенсорных окончаниях блуждающего нерва, воспаляя эту информационную трассу, соединяющую головной мозг и ЖКТ, и отправлять сообщения в жизненно важные участки мозга.
Есть и другой способ действий цитокинов: они могут оказаться в кровотоке, достичь головного мозга, преодолеть гематоэнцефалический барьер и активизировать так называемые микроглиальные иммунные клетки в мозге.
Большое количество произведенных микроорганизмами метаболитов попадают в кровь, где они составляют почти 40 % всех циркулирующих молекул. Многие из них считаются нейроактивными, то есть могут взаимодействовать с нервной системой. Толстая кишка поглощает некоторые метаболиты, перенося их в кровь, еще большее их число попадает в кровь, если у человека повышенная проницаемость стенок кишечника. С кровотоком метаболиты могут добираться до многих важных органов, в том числе и до головного мозга, как это делают гормоны.
Другой важный путь, по которому эти метаболиты подают сигналы головному мозгу, – через содержащие серотонин энтерохромаффинные клетки в стенке пищеварительного тракта. Эти клетки усеяны рецепторами, которые обнаруживают созданные микроорганизмами метаболиты, в том числе метаболиты желчных кислот, и такие короткие цепочки жирных кислот, как бутират, которые поступают из цельного зерна, спаржи или других овощей.
Метаболиты могут отчасти влиять и на то, что мы хорошо себя чувствуем после здоровой пищи, богатой фруктами, цельными зернами и овощами и, наоборот, плохо – после горки жирных картофельных чипсов и порции сильно прожаренной курицы.
Дело в том, что иммунная система человека развивалась не в изоляции. Она никогда не была стерильным набором наростов, трубочек и блуждающих клеток, ожидающих нападения со стороны неизвестного врага. Скорее она «росла и воспитывалась» бок о бок с микробами всех мастей – как с полезными, так и с теми, которые несут разные болезни. Из-за этих тысячелетий «войн и перемирий» иммунная система давно настроена на присутствие микробов.
Теперь становится ясно, что микрофлора оказывает сильнейшее влияние на развитие иммунной системы, резко повышая ее способность бороться с болезнями.
Антибиотики – убийцы микрофлоры
Ученые неоднократно ставили опыты на животных, лишенных микрофлоры. Если животным дают антибиотики, нарушающие нормальный баланс микрофлоры, это приводит к учащению инфекций. Например, после приема антибиотиков мыши уже не могут побороть вирус гриппа, если его вводят через носовое отверстие. Тогда как мыши, не получавшие антибиотиков, остаются здоровыми. Дело в том, что иммунные клетки и антитела, которые выявляют патогены, подлежащие уничтожению, после курса антибиотиков перестают вырабатываться в тех количествах, которые необходимы, чтобы помешать инфекции расползтись и попасть в легкие.
Такой антибиотик, как, например, метронидазол, убивает только анаэробных бактерий – тех, которые не переносят кислорода. Снижение доли анаэробов меняет поведение иммунной системы в целом. Деятельность оставшихся в живых микробов вступает в конфликт с работой тех биохимических соединений, которые производят белок муцин – слизистый секрет для защитного слоя в нашем кишечнике – на основе информации, записанной в человеческих генах. Если этот слой становится тоньше, то всевозможным микробам проще подобраться к стенкам кишечника. Когда они или их химические компоненты «перелезут через забор» и проникнут в кровоток, иммунная система мобилизует свои резервы.
Я постоянно вижу детей из группы часто болеющих, которым якобы для борьбы с лямблиями назначали курсы метронидозола. Это миф, распространенный среди врачей: увидел лямблию в анализе кала – убей ее!
Есть другие наблюдения: некоторые подростки проходят длительный курс лечения антибиотиками от угрей, и они подхватывают простуду и другие заболевания верхних дыхательных путей в два раза чаще, чем пациенты с угревой сыпью, не принимающие антибиотиков.
У малышей, родившихся в Швеции, где уровень аллергии очень высок, обнаружилось гораздо меньшее разнообразие бактерий, чем у пакистанских младенцев. Особенно это касалось группы так называемых энтеробактерий.
Понятно, что уровень гигиены в Швеции намного выше, чем в Пакистане, но ведь пакистанские дети не болели никакими инфекционными заболеваниями. Просто у них внутри жило больше микробов, особенно относившихся к той группе бактерий, которые обитают в кишечнике взрослого человека, а значит, содержатся и в материнских фекалиях, и в целом в окружающей среде.
Возможно, на состав и численность микробов, заселявших изначально пустой кишечник новорожденных младенцев, в значительной мере влияли акушерские методы, применяемые в Швеции, – в том числе обработка наружных половых органов роженицы дезинфицирующими средствами перед родами.
Я не призываю всех жить как в Амазонии или Пакистане, я просто намекаю, что стоит создавать вокруг себя зону охраны естественно живущих в почве и на растениях микроорганизмов.
Ученые теперь поняли, что к росту аллергий приводит именно изменение в составе микрофлоры, а не непосредственный контакт с источниками инфекций. Дети, которые растут в условиях повышенной гигиены, обычно колонизованы меньшим количеством видов, главным образом энтеробактерий. Их место занимают представители другой группы бактерий – стафилококки, которые обычно живут не в кишечнике, а на коже.
Стало понятно, что ключевую роль играет разнообразие микробов, живущих в детском кишечнике. У детей, которые впоследствии страдали аллергиями, в кишечнике наблюдалось гораздо меньшее разнообразие микроорганизмов, чем у тех детей, которые оставались здоровыми.
«Стерильная» чистота среды обитания мешает не только распространению инфекционных болезней, но и нормальной колонизации организма теми микробами, которых иногда называют «старыми друзьями». Эти старые друзья прошли с нами, шаг за шагом, весь путь эволюции, тесно общаясь со своим спутником и товарищем – нашей иммунной системой.
Гипотеза гигиены переродилась в гипотезу «старых друзей»: прежняя идея повернулась к нам новой стороной. Иммунная система работает как армия из множества клеток разных типов, каждая из которых играет четко определенную роль в обнаружении угроз и уничтожении противника, как это бывает в вооруженных силах. Если макрофаги – это пехотинцы, которые просто поедают таящие угрозу бактерии, а В-лимфоциты – снайперы, обученные реагировать на конкретную цель, то Т-хелперы (например, Th1 и Th2) – это офицеры службы связи, предупреждающие другие войска о вторжении.
Запуск всех этих реакций начинается с антигенов – маленьких молекул на поверхности микроба, которые и выдают в нем врага. Антигены играют роль красных флажков, которые иммунная система немедленно расценивает как сигналы опасности, причем неважно, встречалась она ранее с этим конкретным патогеном или нет. Поскольку все патогены снабжены такими «флажками», они неизбежно будут опознаны, как только проникнут в организм.
Иммунитет в «руках» микробов
Раньше, когда иммунологи еще оперировали понятиями «свое» и «чужое», считалось, что
