Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
С научной точки зрения механизм изменения поведения пока непонятен. Каким-то образом микрофлора влияет на уровни BDNF (и других химических передатчиков) в мозге. Химические изменения сопровождаются переменами в настроении и поведении организма-хозяина, в данном случае мыши. Каким образом бактерии в конце пищеварительного тракта могут поменять уровень белка в черепе наверху? Мы уже давно знаем, что мозг физически и химически привязан к кишечнику. Благодаря этой связи мозг получает информацию, когда мы начинаем испытывать голод. Учитывая, что питание жизненно важно для выживания, логично, что организм соединяет кишечник и мозг. Однако очевидно, что «Покорми меня!» — далеко не единственное сообщение от кишечника мозгу.
БЕЗНАДЗОРНАЯ ФАБРИКА ЛЕКАРСТВ
Поглощая ДМУ, бактерии микрофлоры производят не только КЖК, но и огромное множество разных молекул. Некоторые оказываются у нас в крови и разносятся по организму. Многие из них токсичны. Они очищаются почками и выделяются с мочой. (Пациенты с почечной недостаточностью вынуждены регулярно проходить процесс диализа, чтобы избавиться от химических веществ, производимых микрофлорой.) Некоторые химические продукты микрофлоры напоминают лекарства и копируют структуру химических передатчиков нашего организма. Многие эти молекулы усваиваются в кишечнике и взаимодействуют с кишечными нейронами и иммунными клетками кишечной ткани. В некоторых случаях они попадают в систему кровообращения и добираются до мозга. Эти биологически активные химические вещества, производимые кишечными бактериями, омывают наши собственные клетки, передают сигналы нейронам и потенциально воздействуют на разум. Наша микрофлора — это фабрика лекарств, выпускающая фармацевтические препараты из кишечника — с прямым доступом к мозгу.
Неизвестно, зачем микрофлора производит химические вещества, похожие на лекарства. Возможно, действие некоторых из них повышает наш аппетит — и кишечные бактерии получают больше пищи. Возможно, химические вещества поддерживают другие функции. Они пока не исследованы, но, безусловно, полезны для бактерий, которые производят эти вещества. Это может быть, например, изменение моторики кишечника или влияние на иммунитет. Необходимо больше исследований, чтобы узнать действие этих «лекарств» и лучше понять триллионы производящих их «фармацевтов».
Бактерии не обладают разумом и не разрабатывают молекулы специально, чтобы манипулировать нами. Но гипотетическая ситуация, приведенная ниже, иллюстрирует, как изменение нашего поведения, вызванное бактериями, может быть подкреплено и укорениться в нашей физиологии.
Представьте себе бактерии, которые специализируются на усвоении пектина — полисахарида, в изобилии встречающегося во многих видах фруктов, таких как цитрусовые. ДНК бактерии, поглотившей ДМУ из съеденного вами цитруса, может мутировать. Подобные биологические ошибки при копировании ДНК у бактерий происходят довольно часто и обычно приводят к смерти бактерии. В редких случаях, однако, результатом мутаций может стать производство новой интересной молекулы. Если одна из миллиардов бактерий, питающихся пектином, случайно производит новую молекулу, которая стимулирует ваше желание есть цитрусовые, значит, эта бактерия нашла способ изменить ваше поведение на более выгодное для нее и ее потомства.
Подобное стечение обстоятельств крайне маловероятно. Очень невелики шансы, что бактерия просто создаст вещество, которое повлияет на ваше желание есть цитрусы, и что она же «с удовольствием» употребит пектин — извлечет пользу, когда фрукт будет съеден. С другой стороны, мы эволюционировали вместе с микробами миллиарды лет. Внутри каждого из нас — триллионы микробных клеток, которые копируют свою ДНК каждые 30–40 минут. Землю населяют миллиарды людей. Учитывая все это, очень может быть, что иногда какой-нибудь микроб «срывает джекпот». Наткнувшись (даже совершенно случайно) на что-то, что дает ему конкурентное преимущество, микроб быстро размножается. Эти умные (или удачливые) микробы будут передаваться от родителей детям, и микробная манипуляция человеческим поведением со временем закрепится. Подобные сценарии разыгрываются прямо сейчас в вашем организме.
ТОКСИЧНЫЕ ОТХОДЫ МИКРОФЛОРЫ
Значительная часть химических веществ, циркулирующих в вашем организме, — метаболические отходы кишечных микробов.
Одна из многочисленных функций печени — детоксикация химических отходов, произведенных микробами. При нарушении работы печени эти токсичные вещества могут вызвать огромные когнитивные проблемы (это называется печеночная энцефалопатия)[81]. Скапливаясь в крови, молекулы проникают в мозг и наносят ущерб нормальному неврологическому функционированию. Традиционное лечение печеночной энцефалопатии берет на прицел микрофлору, чтобы сократить количество микробов в кишечнике и таким образом уменьшить объем производимых ими химических веществ. Одно из лекарств, используемых в этом случае, — лактулоза. Она ускоряет кишечный транзит, чтобы быстрее вымывать микробов и их метаболиты. Другое лекарство — рифаксимин, антибиотик, истребляющий кишечных микробов. До лактулозы и рифаксимина для эффективного лечения психической дисфункции, вызванной микрофлорой и связанной с нарушением работы печени, применялось хирургическое удаление толстой кишки пациента (вместе с микрофлорой, разумеется)[82].
Почки тоже призваны удалять значительную часть метаболитов микрофлоры, выводя их с мочой[83]. Анализируя мочу, исследователи могут оценить работу микрофлоры. При отказе почек кровь может наполниться отходами микрофлоры, за чем последует когнитивная дисфункция. Диализ «отсеивает» эти молекулы из крови и поддерживает их количество на низком уровне. В будущем, возможно, мы найдем способ перепрограммировать микрофлору или установить над нею контроль при помощи диеты, чтобы свести к минимуму производство токсичных отходов и необходимость диализа.
Один из наиболее изученных токсичных отходов микрофлоры — триметиламиноксид (ТМАО). Исследователи Кливлендской клиники открыли эту молекулу, когда искали переносимые кровью вещества, которые могут предсказать развитие сердечно-сосудистых заболеваний[84]. Молекулярные маркеры сердечного приступа (и других надвигающихся проблем со здоровьем) ценны как «система оповещения» и помогают понять происхождение болезни. Ученые Кливлендской клиники сравнили химические вещества, найденные в крови людей, наблюдающихся у кардиологов. Они обнаружили, что изобилие TMAO в крови могло служить предвестником инфаркта или приступа стенокардии, а также содействовать опасным для жизни засорениям сосудов. Откуда берется ТМАО и что можно сделать, чтобы поддержать его на низком уровне?
Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
