Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
Очерчивая границы новой области, ученые избегают чересчур оптимистичных прогнозов преобразований в медицине. Легко представить себе негативную реакцию, если ожидания оправдаются нескоро. Микрофлора – сложная биосистема, и внедрение открытий в медицинскую практику займет немало времени. Однако сдерживать энтузиазм, снижать активность научных работ по теме, вдохновляющей ученых и обычных людей, – это все равно что припарковать у дома новую «Феррари» на шестнадцатый день рождения ребенка и попросить дилера прислать ключи через несколько лет. Представьте, исследователь говорит родителям ребенка с аутизмом: «Да, мы нашли связь между заболеванием вашего ребенка и микрофлорой кишечника, мы исследуем ее и сообщим вам подробности лет через десять».
ЗАБЫТЫЙ ОРГАН
Более десяти лет назад, начав изучать кишечную микрофлору, мы не могли отделаться от мысли, что исследуем новый орган человеческого тела. И действительно, микрофлору часто называют забытым органом.
Научные исследования в любой области начинаются с «коллекционирования марок». Последние годы ученые регистрировали виды бактерий, живущих в нашем кишечнике. Проект «Микробиом человека» наряду с усилиями международных организаций сыграл важную роль в этой описательной фазе. Простейший способ составить перепись кишечной микрофлоры – сделать анализ кала. Сухой вес человеческих фекалий на 60 % состоит из бактерий. Чтобы узнать, какие виды бактерий водятся в кишечнике, нужно просто выделить ДНК из образца кала меньше чайной ложки и секвенировать ДНК нового поколения. Сравнение фекальных бактерий с бактериями, взятыми напрямую из толстой кишки (при колоноскопическом исследовании), показывает, что образцы очень схожи[13].
Еще один инструмент изучения микрофлоры – гнотобиотические мыши. Их кишечная микрофлора совершенно точно известна и контролируется учеными. Мышам можно подсадить человеческую микрофлору от особых доноров, страдающих болезнью Крона, диабетом, воспалительным заболеванием кишечника или ожирением, создав так называемую очеловеченную мышь. Некоторых гнотобиотических мышей поддерживают абсолютно стерильными, у них в кишечнике совсем нет бактерий. Изучая этих стерильных мышей, ученые лучше понимают возможности микрофлоры[14]. Такие функции микрофлоры, как помощь в извлечении питательных веществ и удержание баланса иммунной системы, были совершенно предсказуемы. Другие (например, способность влиять на настроение и поведение) – полный сюрприз.
Стерильные мышата рождаются у стерильных мышей-родителей, но в какой-то момент ученым удалось получить первую стерильную мышь. Для этого мыши сделали кесарево сечение и окунули матку с мышатами в легкий дезинфицирующий раствор, чтобы убить любые бактерии, которые могли увязаться следом. Новорожденные не контактировали с матерью из-за риска переноса бактерий, поэтому каждого мышонка ученые вскормили из стерильного контейнера со стерильным молоком.
Таких мышей кормят исключительно пищей, стерилизованной термически и под высоким давлением. Они пьют стерилизованную воду, спят на стерилизованных подстилках и живут в стерильных пластмассовых пузырях (изоляторах), в которые не могут проникнуть бактерии. Воздух, поступающий в изоляторы, фильтруется, чтобы свести к минимуму риск загрязнения. В отличие от людей, страдающих тяжелым комбинированным иммунодефицитом, который также известен как синдром мальчика в пузыре, у гнотобиотических мышей не нарушена иммунная система, хотя на нее влияет отсутствие микрофлоры, и это не считается нормой (подробнее – в третьей главе). Время от времени стерильность мышей подтверждается (обычно отсутствием бактерий в фекальной пробе). Как можно догадаться, содержание мышей в подобных условиях требует огромных усилий и затрат. Малейшая оплошность (например, подача нестерилизованной воды или поломка воздушного фильтра) может скомпрометировать целую колонию мышей – а это зря потраченные месяцы исследований и тысячи долларов.
МИКРОФЛОРА ВЫХОДИТ НА ПЕРВЫЙ ПЛАН
Доктор Джеффри Гордон – гастроэнтеролог по образованию, истинный ученый и провидец в том, что касается микрофлоры. В лаборатории Джеффа – ряды пластмассовых изоляторов. В каждом – группа гнотобиотических мышей. У одних (стерильных) совсем нет микрофлоры, у других (обычных) она нормальная мышиная, а у некоторых (очеловеченных) – микрофлора человека. Ученые заметили, что особи без микрофлоры ели больше, чем мыши с обычной (нормальной) микрофлорой, но при этом весили меньше. Выяснилось также, что у мышей, страдающих ожирением, в кишечнике совсем не такой набор бактерий, как у стройных[15]. Стало ясно, что кишечные бактерии и ожирение связаны. Но каким образом? Вызывало ли ожирение изменения в микрофлоре, или, наоборот, микрофлора «ответственна» за ожирение?
В научных исследованиях нередко возникает подобная трудноразрешимая проблема («курица или яйцо?»). В большинстве случаев мы можем утверждать лишь то, что два фактора (допустим, микрофлора и ожирение) фиксируются и каким-то образом перекликаются, но между ними может и не быть причинно-следственной связи. Однако именно в этом случае гнотобиотические мыши оказались очень полезны. Команда Джеффа переселила микрофлору мыши, страдающей ожирением, в мышь без лишнего веса и без микрофлоры. И стройная мышь стала набирать вес, при том что ее диета и физическая нагрузка остались прежними! К удивлению многих, кишечной микрофлоры оказалось достаточно для того, чтобы жировые отложения появились у стройной и здоровой мыши[16]. Эти данные заставили научное сообщество пересмотреть отношение к кишечным микробам. Очевидно, что микрофлора – не просто коллекция безобидных бактерий, болтающихся в нашем кишечнике. Они способны серьезно изменить физиологию «хозяина».
Последние исследования показывают, что связь между микрофлорой и ожирением – лишь верхушка айсберга. Дисбактериоз, или микробный дисбаланс, наблюдается у людей с самыми разными проблемами: болезнью Крона, метаболическим синдромом, раком толстого кишечника и даже аутизмом. Становится все сложнее найти нарушения здоровья, не связанные с изменениями в микрофлоре. Во многих случаях мы до сих пор не знаем, как микрофлора провоцирует эти заболевания, но очевидно, что нам необходимо изменить представление о себе.
ПОМОГАЯ МИКРОФЛОРЕ ПРОЦВЕТАТЬ
Чтобы разобраться во всех подробностях функционирования микрофлоры, необходимо огромное количество исследований, однако мы считаем, что собранных на сегодняшний день данных достаточно для коррекции рациона и стиля жизни. Знания о микрофлоре мы применяем и дома. Теперь мы иначе питаемся, делаем уборку в доме и проводим свободное время. Мы уже понимаем, как формируется микрофлора, как и чем она питается, каким образом подключается к иммунной системе, как взаимодействует с организмом и что с ней происходит после курса антибиотиков. На основе этой информации мы можем принимать взвешенные решения, которые улучшают здоровье и повышают адаптивность наших важнейших эволюционных попутчиков.
Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 62
