Джулия Эндерс - Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами. Мозг и ЖКТ. Сознательное подавление естественных процессов, протекающих в организме, не должно быть частым, не допустите, чтобы это вошло в привычку

Глава из свежей книги о последних достижениях науки в изучении ЖКТ, в последнее время к нему приковано внимание многих ученых. Предлагаем освежить свои знания о теле с помощью отрывка из книги «Второй мозг» с разрешения «Альпины».

На протяжении десятилетий наше понимание механизма работы пищеварительной системы было основано на механистической модели: весь организм считали чем-то вроде машины, а кишечник в основном рассматривали как старомодное устройство, которое работало по принципам парового двигателя XIX в.

В соответствии с этой моделью мы ели - жевали и глотали пищу, затем в желудке она дробилась на части при помощи механического измельчителя, которому помогала соляная кислота в составе желудочного сока. После этого гомогенизированная пища поступала в тонкую кишку, в которой из нее извлекались калории и питательные вещества, а непереваренная часть отправлялась в толстую кишку, которая распоряжалась тем, что оставалось. В конце концов остатки выводились из организма.

Эта понятная всем метафора промышленного века влияла на представления о медицине многих поколений врачей, включая современных гастроэнтерологов и хирургов. Считалось, что неправильно функционирующие части пищеварительного тракта можно легко обойти или удалить, а некоторые даже поменять местами (перекомпоновать), что приведет к снижению веса. Мы стали искусными мастерами в выполнении таких операций, теперь их уже делают через эндоскоп, не прибегая к традиционным хирургическим приемам.

Мозг и ЖКТ

Как теперь выясняется, это слишком упрощенная модель: медики по-прежнему считают пищеварительную систему частью организма, которая в значительной степени не зависит от головного мозга. Однако стало известно, что эти два органа неразрывно связаны друг с другом.

Такое понимание нашло отражение в концепции оси, соединяющей желудочно-кишечный тракт с головным мозгом. Если исходить из этой концепции, наша пищеварительная система - гораздо более тонкий, сложный и мощный механизм, чем мы полагали прежде. Новейшие исследования позволяют предположить, что благодаря тесному взаимодействию микроорганизмов желудочно-кишечный тракт может влиять на наши эмоции, восприятие боли, социальные контакты и на многие наши решения, не ограничиваясь вопросами пищевых предпочтений и размерами поглощаемой порции.

Верность бытовых выражений вроде «нутром чуять» подтверждается нейробиологическими данными. Сложные связи между ЖКТ и головным мозгом, как выяснилось, играют важную роль в принятии и других, в том числе важнейших, жизненных решений.

Связь между пищеварительной системой и мозгом должна быть предметом изучения не только психологов, поскольку она проявляется не только «в головах» людей. Ось взаимодействия образуют анатомические соединения, к тому же биологические сигналы передаются через кровоток. Однако прежде чем углубиться в эти материи, давайте сделаем шаг назад и внимательно приглядимся к нашей пищеварительной системе (она же ЖКТ), которая устроена гораздо сложнее, чем просто машины для переработки пищи.

Желудочно-кишечный тракт обладает возможностями, превосходящими показатели работы всех других органов нашего тела, он может даже соперничать с головным мозгом. В ЖКТ есть собственная нервная система (энтеральная, ЭНС), которую в популярных статьях нередко называют «вторым мозгом». Она состоит из 50–100 млн нервных клеток, что примерно равно числу клеток спинного мозга.

Находящиеся в ЖКТ иммунные клетки - это значительная часть иммунной системы человека. Для сравнения: в стенке пищеварительного тракта их больше, чем в крови или в костном мозге. Есть весомая причина, объясняющая такое скопление иммунных клеток в этом месте: желудочно-кишечный тракт первым подвергается воздействию потенциально смертельных микроорганизмов, содержащихся в продуктах, которые мы едим.

Иммунная система, сосредоточенная в ЖКТ, способна обнаруживать и уничтожать отдельные виды опасных бактерий, попадающих в пищеварительную систему с загрязненной пищей или водой. Интересно, что этот редут обороны защищает нас, выявляя небольшое количество потенциально смертоносных бактерий из невероятного множества - триллиона - полезных микроорганизмов, которые живут в ЖКТ и образуют его микробиоту. Постоянное выполнение этой сложной функции иммунными клетками гарантирует нам жизнь в полной гармонии с микробиотой ЖКТ.

Оболочка пищеварительного тракта выстлана огромным числом специализированных эндокринных клеток. Они содержат до 20 различных типов гормонов, которые при необходимости могут быть выпущены в кровоток . Если собрать эти клетки вместе, их вес превысил бы вес всех остальных эндокринных органов - половых желез, щитовидной железы, гипофиза и надпочечников - вместе взятых.

Желудочно-кишечный тракт также является крупнейшим хранилищем серотонина: в нем сосредоточено 95% этого важного гормона, имеющегося в организме.
Серотонин - сигнальная молекула, играющая важную роль во взаимодействии мозга и ЖКТ. Серотонин нужен не только для нормальной работы ЖКТ, например для его скоординированных сокращений, продвигающих пищу по пищеварительному тракту, но и для осуществления таких жизненно важных функций, как сон, аппетит, болевая чувствительность и даже настроение и общее самочувствие.

Эта активно участвующая в регулировании нескольких систем головного мозга сигнальная молекула является основной мишенью для большого класса антидепрессантов - ингибиторов обратного захвата серотонина.

Но если единственная функция ЖКТ состоит в управлении пищеварением, тогда зачем в составе его тканей имеется уникальная совокупность специализированных клеток и сигнальных систем? Один из вариантов ответа на этот вопрос может подсказать не слишком пока известная функция ЖКТ - он представляет собой огромный сенсорный орган, имеющий самую большую из всех органов тела поверхность . Если развернуть пищеварительный тракт, он будет размером с баскетбольную площадку, и эта поверхность усеяна тысячами датчиков, которые обрабатывают огромный объем информации, содержащейся в пище. Они делают это при помощи сигнальных молекул, распознающих свойства пищи - сладкая она или горькая, горячая или холодная, острая или нейтральная на вкус.

Пищеварительная система соединена с головным мозгом толстыми пучками нервов, по которым информация может передаваться в обоих направлениях, а также каналами связи через кровоток: гормоны и воспалительные сигнальные молекулы, создаваемые в ЖКТ, доводят сигналы до мозга, а гормоны, вырабатываемые мозгом, передают сигналы различным клеткам ЖКТ - гладким мышцам, нервам и иммунным клеткам, меняя характер их функционирования.

Сигналы, поступающие из пищеварительного тракта в головной мозг, не только создают в нем разные ощущения, вроде насыщения после плотной еды, тошноты, дискомфорта и чувства удовлетворения, но и вызывают ответные реакции головного мозга - сигналы, которые мозг отправляет обратно в ЖКТ, чтобы тот отреагировал определенным образом.

При этом сам мозг эти ощущения не забывает. В его обширных базах данных хранятся внутренние висцеральные ощущения, к которым впоследствии при принятии решений может быть обеспечен доступ. В конечном счете то, что ощущает наш желудочно-кишечный тракт, влияет не только на принимаемые решения: что нам есть, пить и с кем проводить время, но и на то, как мы оцениваем важную информацию, выступая в роли работников, членов жюри и руководителей .

В китайской философии есть концепция инь и ян, согласно которой противодействующие или противоположные силы можно рассматривать как дополняющие и взаимосвязанные, из взаимодействия которых появляется единое целое. Изучая связи мозга с пищеварительным трактом, можно рассматривать внутренние ощущения как инь, а внутренние реакции - как ян.

Связь мозга с ЖКТ подобна связи между инь и ян - они являются двумя взаимодополняющими сторонами одной сущности. И внутренние ощущения, и внутренние реакции - различные аспекты одной и той же действующей в обоих направлениях сети, которую составляют головной мозг и пищеварительный тракт. Она чрезвычайно важна для нашего самочувствия, эмоций и способности принимать интуитивные решения.

Открытие кишечного микробиома

На протяжении нескольких десятилетий мало кто следил за изучением взаимодействия между мозгом и ЖКТ, однако в последние годы такие исследования заняли центральное место. Это смещение акцентов во многом можно объяснить экспоненциальным увеличением объема знаний и данных о бактериях, архебактериях (археях), то есть о сообществе древних микроорганизмов, грибов и вирусов, которые обитают внутри пищеварительного тракта и в совокупности называются кишечной микробиотой.

Численность этих невидимых микроорганизмов огромна: в ЖКТ обитает в 100 000 раз больше микроорганизмов, чем людей на Земле . Мы узнали об их существовании около 300 лет назад, когда голландский ученый Антони ван Левенгук усовершенствовал устройство микроскопа. Взглянув в окуляр на соскобы, взятые с зубов, он увидел живые микроорганизмы. Левенгук назвал их микроскопическими организмами (парамециями, animalcules).

С тех пор прогресс принес огромные технологические изменения, позволяющие нам точнее выявлять и описывать такие микроорганизмы, и большая часть этих достижений выпала на последнее десятилетие. Главную роль в столь бурном прогрессе сыграл проект «Микробиом человека» (The Human Microbiome Project), выполнение которого началось в октябре 2007 г. по инициативе Национального института здравоохранения США (U. S. National Institute of Health) с целью определения и описания микроорганизмов, сосуществующих с людьми.

Этот проект был призван выяснить состав микробных компонентов нашего генетического и метаболического ландшафта и понять, как они способствуют поддержанию нормального состояния нашего организма и формированию предрасположенности к заболеваниям.

В последнее десятилетие микробиота ЖКТ стала объектом изучения почти во всех областях медицины, включая далекие друг от друга психиатрию и хирургию. В нашем мире невидимые сообщества микроорганизмов обитают повсюду - в растениях, животных, почве, жерлах глубоководных вулканов и верхних слоях атмосферы, поэтому ими увлеклись ученые, которые изучают микроорганизмы, живущие в океанах, почвах и лесах. Ажиотаж охватил даже Белый дом, который в 2015 г. собрал ученых со всего мира, чтобы они совместно изучили влияние микроорганизмов на климат, обеспечение продовольствием и здоровье человека.

На момент написания этих строк президент США Барак Обама планировал 13 мая 2016 г. объявить о начале реализации национального проекта «Микробиомная инициатива» (Microbiome Initiative) - аналога запущенной в 2014 г. инициативы BRAIN*, в рамках которой были выделены миллиарды долларов на исследования головного мозга человека.

Польза, которую кишечная микробиота приносит человеку, многообразна . Больше всего исследовано и подтверждено ее участие в переваривании компонентов пищи, с которыми кишечник не может справиться самостоятельно; в регулировании обмена веществ во внутренних органах, переработке и обезвреживании опасных веществ, попадающих в организм с пищей; в тренировке иммунной системы и регулировании ее деятельности; предотвращении вторжения и развития опасных биологических патогенов.

С другой стороны, нарушения и изменения в кишечном микробиоме (микробиоте ЖКТ в совокупности с ее генами и геномами) оборачиваются широким спектром болезней (воспалительные заболевания кишечника, вызванная приемом антибиотиков диарея, астма). Такие сбои даже могут повлиять на возникновение расстройств аутистического типа и таких нейродегенеративных заболеваний головного мозга, как болезнь Паркинсона.

С помощью новых технологий мы обнаруживаем и описываем различные популяции микроорганизмов, живущих на коже, лице, в ноздрях, полости рта, на губах, веках и даже между зубами. Однако местом обитания самых крупных популяций микроорганизмов является желудочно-кишечный тракт, в частности толстая кишка.

В почти лишенном кислорода пищеварительном тракте человека обитают более 100 трлн микроорганизмов - примерно столько же, сколько имеется всех клеток в организме человека, включая эритроциты.

Это означает, что в нашем организме только 10% клеток являются собственно человеческими. (Если включить в эту категорию красные кровяные тельца, эритроциты, доля может оказаться выше - около 50%.)

Если собрать вместе все кишечные микроорганизмы человека и представить их в виде одного органа тела, его вес составит 900–2700 г, что вполне сопоставимо с весом головного мозга (около 1200 г) . Понятно, почему кишечный микробиом иногда называют «забытым органом». В его состав входят 1000 видов бактерий, имеющих более 7 млн генов - до 360 генов бактерий на каждый человеческий ген. Из этого следует, что к человеческим по своему происхождению относится менее 1% всех человеческих и микробных генов (так называемый хологеном, hologenome).

Все эти гены дают микроорганизмам не только огромный потенциал для производства молекул, посредством которых микробиом может взаимодействовать с нами, но и предоставляют впечатляющие возможности вариаций. Кишечная микробиота каждого человека уникальна, состав штаммов и видов составляющих микроорганизмов широко варьирует. То, какие микроорганизмы обитают в каждом конкретном пищеварительном тракте, зависит от многих факторов, в том числе от ваших генов, от микробиоты матери, которую человек в какой-то степени заимствует при рождении, от микроорганизмов, имеющихся у других членов семьи, входящих в контакт с ребенком, от диеты, от работы головного мозга и состояния сознания конкретного человека.

Чтобы в полной мере осознать важнейшую роль, которую микроорганизмы играют в наших телах, следует помнить, откуда они пришли и как связаны с нами, людьми. Об истории этой эволюции в своей книге «Пропавшие микроорганизмы» (Missing Microbes) прекрасно рассказывает Мартин Блейзер.

На протяжении примерно 3 миллиардов лет единственными живыми обитателями на Земле были бактерии. Они заполняли собой каждый клочок земли, каплю воздуха и воды и способствовали осуществлению химических реакций, результаты которых создавали условия для эволюции многоклеточной жизни. Медленно, путем проб и ошибок в течение необъятного по продолжительности времени они изобрели сложные и надежные системы обратной связи, в том числе и наиболее эффективный язык, который до сих пор опосредует всю жизнь на Земле.

Все, что мы уже знаем о микробиоте кишечника, ставит под сомнение ряд традиционных научных воззрений. Это одна из причин того интереса и споров, которые эта тема породила в академической среде и в средствах массовой информации. Эти сомнения и дискуссии в свою очередь стали причиной того, почему некоторые люди задают в настоящее время более серьезные, философские вопросы о влиянии микробиома на жизнь человека.

Не является ли наш организм всего лишь транспортным средством для живущих в нем микроорганизмов? Не манипулируют ли они нашим мозгом, заставляя нас искать и потреблять продукты, которые лучше всего подходят для них? Может ли тот факт, что численность нечеловеческих клеток превосходит число живущих на Земле людей, изменить нашу концепцию человеческой личности?

На кого-то подобные философские рассуждения, безусловно, производят впечатление, но современная наука их не поддерживает. Что, однако, не делает менее серьезными последствия открытий, которые сделали ученые, занимающиеся человеческим микробиомом, за последнее десятилетие. Хотя мы находимся в самом начале пути, открывающегося в результате этих исследований, мы больше не можем считать себя единственным интеллектуальным продуктом эволюции, отличающимся от всех других живых существ на планете.

Подобно тому как революция Коперника в XVI в. коренным образом изменила понимание нашего положения в Солнечной системе, а революционная теория эволюции Дарвина в XIX в. навсегда изменила место людей в животном царстве, наука о микробиоме человека заставляет нас переосмыслить нашу позицию на планете. Согласно новой науке о микробиоме, мы, люди, фактически являемся суперорганизмами, состоящими из неотделимо связанных между собой человеческих и микробных компонентов, чье выживание напрямую зависит один от другого.

Может быть, больше всего в этом открытии нас беспокоит тот факт, что микробные составляющие вносят гораздо более весомый вклад в функционирование этого суперорганизма, чем собственно человеческие. Поскольку наша микробная составляющая через общую биологическую систему тесно связана с различными микробиомами почвы, воздуха, океанов, а микроорганизмы живут в симбиозе почти со всеми другими живыми существами, мы оказываемся прочно и неразрывно вплетены в общую паутину жизни на Земле. Новая концепция микробного суперорганизма уже серьезно повлияла на понимание нашей роли на Земле и многих аспектов здоровья и болезни.

Каким образом микроорганизмы кишечника управляют генами, как на это влияет состав нашей пищи и почему богатая жирами пища менее полезна для микрофлоры кишечника, рассказывает сайт.

В кишечнике человека или любого другого живого организма существует целый мир - надежная экосистема микроорганизмов, которые чаще всего называют микробиомом. Микробиом состоит из триллионов бактерий, грибков и вирусов, поэтому его состояние оказывает серьезное воздействие на здоровье хозяина. Микроорганизмы, процветающие в кишечнике, играют важную роль в жизнедеятельности человека, так как участвуют в обработке пищи, в развитии иммунной системы и функционировании отдела органов пищеварения.

Ученые из Висконсинского университета в Мэдисоне решили провести сравнительное исследование, как функционирует пищеварительная система двух групп мышей, если одна из этих групп росла в типичных лабораторных условиях, а другая - в стерильной безмикробной обстановке. В ходе работы, описанной в журнале Molecular Cell, исследователи выявили одну важную роль обитающих внутри организма микробов: они являются посредниками для экспрессии генов, то есть процесса, в ходе которого наследственная информация от последовательности нуклеотидов ДНК преобразуется либо в РНК, либо в белок. Иными словами, кишечный микробиом благодаря эпигеному (совокупности специфических меток, определяющих активность генов) передает химическую информацию, которая регулирует, какие гены в клетках активны.

Другим результатом исследования стало доказательство негативного влияния так называемой западной диеты - рациона с высоким содержанием насыщенных жиров, сахара и красного мяса. Оказалось, что метаболиты, вырабатываемые бактериями пищеварительной системы, химически связываются с клетками далеко за пределами толстой кишки и вызывают активацию генов вне зависимости от близости клеток.

«Микроорганизмы каким-то образом стимулируют экспрессию генов посредством изменений в эпигеноме, - рассказал Джон Дену, профессор биомолекулярной химии из Висконсинского университета в Мэдисоне. - Мы начинаем по-настоящему понимать, какое значение имеют микробиом и соблюдение правильного питания».

Во время исследования были обнаружены основные различия в регуляции генов мышей, выросших в разных условиях. Кроме того, у грызунов различался рацион питания: одну группу кормили растительными углеводами, которые есть в овощах и фруктах, а другую - продуктами с высоким содержанием простых сахаров и жиров, имитируя западную диету.

По словам бактериолога Федерико Рея, одного из авторов исследования, диета на основе растительных углеводов питает микробиом и делает его богаче. Диета с высоким содержанием сахаров и жира, наоборот, снижает способность микрофлоры кишечника связываться с другими клетками. «Мы видим, что кишечный микробиом влияет на эпигеном хозяина через его рацион, а диета на основе растений улучшает связь между хозяином и микробами», - прокомментировал Рей.

Если микробиом получает небольшое количество жирных кислот с короткой цепью, процессы брожения перерабатывают питательные вещества из растений, которые являются важными химическими посланниками, которые также общаются с хозяйскими клетками через эпигеном. «Микробный метаболизм, или ферментация, заключается в том, что растительные волокна перерабатываются в короткоцепочные жирные кислоты», - добавил профессор Дену.

По результатам исследования ученые предположили, что шаблон для здорового микробиома возник у человека в далеком прошлом, когда его рацион составляла преимущественно пища растительного происхождения, а жиры и сахара были менее доступны, чем в современной пище. Рей отметил: «Отходя от растительной диеты, человек частично теряет связь между своими клетками и микрофлорой».

Еще один эксперимент, проведенный в рамках исследования, был связан с обеспечением мышей, выросших в стерильной среде, тремя различными короткоцепочными жирными кислотами. Как утверждает профессор Дену, именно эти кислоты являются основным проводником между микрофлорой и клетками хозяина.

Продукты, богатые жирами и сахарами, особенно после пищевой обработки, легко усваиваются человеком, но не являются полезной пищей для микробиома. Более того, химическая связь между микрофлорой и клетками человека может иметь серьезные последствия, так как микробиом должен поддерживать связь с клетками печени и жировой ткани.

В организме каждого человека имеется тонкий кишечник. Его длина людей превышает четыре метра. Убирается он в теле человека благодаря тому, что орган компактно сложен. В тонком кишечнике человека имеется несколько складок, а также ворсинки – небольшие выросты. На небольшой площади органа, размером с ноготь, их помещается несколько тысяч. Благодаря этому через такие ворсинки достаточно быстро попадают в организм полезные вещества и микроэлементы. Стенки кишечника сокращаются, и, таким образом, массы передвигаются по тонкому кишечнику, всасываясь внутрь стенок.

Толстый кишечник обладает способностью выделять в просвет пищеварительные соки с небольшим количеством ферментов. Из крови в просвет кишечника могут выделяться соли, алкоголь и другие вещества, вызывающие раздражение слизистой оболочки и развитие болезней, связанных с ней.

Огромное значение в жизнедеятельности организма и функций пищеварительного тракта играет микрофлора толстой кишки. Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта является необходимым условием нормальной жизнедеятельности организма.

Работа кишечника

Основание кишечника находится в том месте, где заканчивается желудок. В этой области пищевой тракт и переходит в кишечник. Всего кишечник имеет три отдела – двенадцатиперстную, толстую и тонкую кишку. Толстая кишка заканчивается прямым коротким отростком.

Двенадцатиперстная кишка – это своеобразное начало тонкого кишечника. Называют ее так потому, что длина этого органа равна приблизительно двенадцати сложенным вместе пальцам. Затем тонкий кишечник мягко укладывается волнами в центральной части брюшной полости. Толстая кишка имеет форму «П». Внизу она имеет небрежный росчерк – прямую кишку.

Толстый кишечник создает в брюшной полости некую арку или даже гирлянду шаров над сложным лабиринтом тонкого кишечника. Соединение толстой и тонкой кишки находится возле аппендикса.

Главное назначение кишечника – это работа пищеварительной системы. Частично переваренная пища попадает из желудка в двенадцатиперстную кишку, где подвергается воздействию поджелудочного сока, желчи, выступающей из печени, и сока желез в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки. Затем пища поступает в тонкий кишечник. Там пища переваривается, и тонкая кишка всасывает в себя жирорастворимые вещества, цинк, витамины и кальций. После этого пища продвигается в толстую кишку. Уже здесь в стенки кишечника всасывается вода. Бактерии толстого кишечника дальше участвуют в переваривании.

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц) [доступный отрывок для чтения: 1 страниц]

Джулия Эндерс
Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами

Darm mit Charme: Alles über ein unterschätztes Organ

Umschlaggestaltung: Jill Enders

Umschlagfoto: Jill Enders

* * *

Тезисы и советы, приведенные на страницах этой книги, обдуманы и взвешены автором и издательством, однако не являются альтернативой компетентному мнению медицинских сотрудников. Издательство, его сотрудники, а также автор книги не дают гарантий в отношении приведенных данных и не несут ответственности в случае причинения какого-либо (в том числе материального) ущерба.

Отзыв специалиста

Книга дает общее, но подробное представление о пищеварительном тракте человека, его строении, функционировании, как в целом разных его отделов, так и их связей между собой. Приводятся нестандартные сравнения: «юркий пищевод», «кособокий кишечник» и т. д. Даются объяснения нарушений функции пищеварительной системы, таких как рвота или очень «популярный» запор, которые сопровождаются рекомендациями, как с ними справляться. Описаны важные заболевания (аллергия, целиакия (глютеновая непереносимость), лактозная недостаточность и непереносимость фруктозы).

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук,

профессор С.И. Раппопорт

Посвящается всем одиноким матерям и отцам, дарящим море любви и заботы своим детям, как наша мама – мне, и моей сестре, и Хеди

Небольшое предисловие дли актуализации

Когда в 2013 году я занималась тем, что работала над текстами на тему взаимосвязи кишечника и мозга, в течение целого месяца я не могла написать ни одного слова. Данная научная область в то время была достаточно новой – существовали практически только исследования на животных, и, таким образом, в этой сфере имели место скорее предположения, чем реальные факты. Я непременно хотела рассказать о том, какие эксперименты и рассуждения существовали – но в то же время боялась слишком рано пробудить ошибочные ожидания или излагать неполную правду. Но когда в один из серых четвергов я, хлюпая носом, сидела за столом на кухне моей сестры, беспокоясь о том, что у меня не получится сделать текст достаточно точным и наглядным, в какой-то момент она, почти приказным тоном, сказала мне: «Сейчас ты просто напишешь о том, что ты сама обо всем этом поняла – и если в ближайшие годы появятся более конкретные сведения, их наверняка тоже можно будет дописать».

Сказано – сделано.

Предисловие

Я появилась на свет в результате кесарева сечения и вскармливалась искусственным путем. Классический случай XXI века – ребенок с дефектно сформированным кишечником. Если бы на тот момент я знала больше о строении и работе желудочно-кишечного тракта, я могла бы со 100 %-ной вероятностью предсказать список тех диагнозов, которые мне будут поставлены в будущем. Началось все с лактозной непереносимости. Но меня ничуть не удивило, когда в возрасте чуть старше пяти лет я внезапно снова смогла пить молоко. В какие-то периоды я толстела. В какие-то – худела. Достаточно длительное время я себя хорошо чувствовала, пока не образовалась первая ранка…

Когда мне было 17, на правой ноге ни с того ни с сего образовалась мелкая ранка. Она долго не заживала, и через месяц мне пришлось обратиться к врачу. Специалисты не смогли поставить точный диагноз и прописали какую-то мазь. Через три недели язвами была поражена уже вся нога. Вскоре процесс распространился на другую ногу, руки и спину, изъязвления затронули даже лицо. К счастью, была зима, и окружающие думали, что у меня герпес, а на лбу – ссадина.

Врачи разводили руками и все как один ставили диагноз «нейродермит»1
Хроническое заболевание кожи неврогенно-аллергического характера. – Прим. ред.

Некоторые из них предполагали, что причина в стрессовом состоянии и психологической травме. Гормональное лечение кортизоном помогло, но сразу после отмены препарата состояние начинало вновь ухудшаться. Целый год, летом и зимой, я носила под брюками колготки, чтобы жидкость от мокнущих ран не просачивалась через ткань брюк. Затем в какой-то момент я взяла себя в руки и включила мозги. Совершенно случайно я нашла информацию об очень похожей кожной патологии. Речь шла о мужчине, у которого первые проявления похожего заболевания были отмечены после приема антибиотиков. И я вспомнила, что за пару недель до появления первой язвы я тоже пропила курс антибактериальных препаратов!

С этого момента я перестала считать язвы проявлением кожного заболевания, а восприняла их, скорее, как последствие нарушений работы кишечника. Поэтому я отказалась от молочных продуктов и тех, что содержали клейковину, принимала различные бактерии, полезные для микрофлоры кишечника, – в общем, придерживалась правильного питания. В этот период я ставила над собой самые безумные эксперименты…

Если бы на тот момент я была уже студенткой медицинского факультета и обладала хоть какими-то знаниями, в половину из этих пищевых авантюр я бы просто не ввязалась. Однажды в течение нескольких недель я принимала цинк в ударных дозах, после чего несколько месяцев обостренно реагировала на запахи.

Но с помощью некоторых уловок мне наконец удалось взять верх над своей болезнью . Это стало победой, и на примере своего тела я почувствовала, что знание – это действительно сила. И тогда я решила поступить на медфак. В первом семестре на одной из вечеринок я сидела рядом с молодым человеком, изо рта которого исходил очень резкий неприятный запах. Это был своеобразный запах, непохожий ни на типичный для взрослого дяди в состоянии постоянного стресса запах ацетона, ни на сладковато-гнилостный аромат злоупотребляющей сладостями тети, какой-то другой. На следующий день после вечеринки я узнала, что он мертв. Молодой человек покончил жизнь самоубийством. Я потом очень часто вспоминала этого юношу. Могут ли серьезные изменения кишечника стать причиной появления столь неприятного запаха и даже повлиять на психическое состояние человека?

В процессе изучения некоторых вопросов я отметила, что это новое, стремительно развивающееся направление в научных кругах. Если еще десять лет назад можно было встретить лишь единичные публикации по данной теме, то на сегодняшний день уже проведено несколько сотен научных исследований, посвященных влиянию кишечника на самочувствие человека, в том числе психическое. Это действительно одно из самых популярных научных направлений современности! Известный американский биохимик Роб Кнайт в журнале Nature 2
Международный научный журнал, основанный в 1896 году. Сайт – www.nature.com. Информация предоставлена на английском языке. – Прим. ред.

Пишет, что данное направление столь же перспективно, как нашумевшее в свое время исследование стволовых клеток.

С этого момента я с головой ушла в тему, которая меня просто заворожила.

Во время учебы на медицинском факультете я отметила, насколько скудно будущим врачам преподается именно данный раздел физиологии и патологии человека. А при всем при этом кишечник – уникальный орган .

Кишечник составляет ⅔ иммунной системы.

Именно в кишечнике происходит всасывание питательных веществ из хлеба или соевой колбасы, которые являются энергоресурсами для работы организма. В кишечнике даже синтезируется около 20 собственных гормонов! Многие будущие врачи в процессе обучения на медицинских факультетах не узнаю́т об этом вовсе или получают на этот счет лишь поверхностные знания. В мае 2013 года я была на конгрессе «Микрофлора кишечника и здоровье», который проводился в Лиссабоне, и для себя отметила, что около половины слушателей были представителями таких крупных учреждений, как Гарвард, Оксфорд, Йельский университет, штаб-квартира Европейской молекулярно-биологической лаборатории в Гейдельберге – они могли бы себе позволить стать первопроходцами в разработках по данному направлению.

Меня поражает, что ученые за закрытыми дверями дискутируют о важных наработках, не информируя об этом общественность. Безусловно, иногда предусмотрительность лучше поспешных выводов.

Среди ученых давно известен тот факт, что у людей, страдающих определенными проблемами с пищеварением, часто отмечается нарушение деятельности собственной нервной системы кишечника. Их кишечник способен отправлять сигналы в определенную область головного мозга, которая отвечает за формирование негативных эмоций. Человек чувствует себя подавленно и никак не может определить причину подобного состояния. Зачастую таких пациентов отправляют на консультацию к психоаналитику, однако данный подход, как вы понимаете, является малопродуктивным. Это лишь один из примеров того, почему новые знания и опыт, полученные учеными в данной области, должны как можно быстрее и шире внедряться в медицинскую практику.

Цель этой книги – обобщить уже имеющиеся научные знания и данные, которые скрывают за дверями специализированных конгрессов, и донести их до широкого круга читателей, которые тем временем ищут ответы на вопросы, уже давно разрешенные в мире ученых. Я предполагаю, что многие пациенты, страдающие расстройствами кишечника, уже давно разочаровались в официальной медицине. Однако я не продаю чудодейственное средство. Также я не утверждаю, что здоровый кишечник является панацеей от любой болезни.

Моя задача – в увлекательной форме рассказать читателю об этом удивительном органе, новых научных данных о кишечнике и как, имея в арсенале эти знания, можно улучшить качество своей повседневной жизни.

Моя учеба на медицинском факультете и защита докторской диссертации в Институте медицинской микробиологии очень помогли мне в оценке и сортировке имеющихся на сегодня сведений. Благодаря личному опыту мне удалось в доступной и интересной форме рассказать читателю о сложнейших механизмах, действующих в кишечнике и влияющих на весь организм человека.

Моя сестра поддерживала меня на всех этапах написания этой книги, призывала не останавливаться перед возникающими сложностями и помогла довести работу до конца.

1. Очаровательный кишечник

Мир намного интереснее, если мы не только наблюдаем то, что лежит на поверхности, но и стараемся открыть для себя какие-то невидимые глазу стороны. Например, дерево на первый взгляд по форме очень напоминает ложку, хотя между ними мало общего. Наш орган зрения может строить свои ассоциации: на что похож ствол с округлыми очертаниями кроны? Наш глаз воспринимает дерево по форме похожим на ложку. Но под землей расположено приблизительно такое же количество корней, невидимых нашему глазу, как и ветвей кроны. Наш мозг строит данную картинку, не учитывая строение дерева. Ведь мозг в большинстве случаев формирует образы, получая сигналы от глаз, а не в ходе изучения изображений в книгах по ботанике, где полностью показана структура дерева. И когда мы проезжаем по дороге вдоль лесного массива, у нас то и дело возникает мысль: «Ложка! Ложка! Ложка! Еще ложка!»

Мозг, получая ассоциативные сигналы от органа зрения, формирует наше представление о предметах и явлениях.

В то время как мы, ступая по жизни, сортируем предметы «по типу ложки», вокруг и внутри нас проходят удивительные вещи и события, которые мы не замечаем. Под кожным покровом нашего тела круглосуточно происходят всевозможные процессы: что-то течет, качает, поглощает, выделяет, лопается, ремонтируется и строится заново. И коллектив в виде органов и клеток, их составляющих, работает настолько слаженно, безукоризненно и продуктивно, что для нормальной деятельности организму взрослого человека в час требуется ровно столько же энергии, сколько потребляет лампа накаливания в 100 Вт. Ежесекундно почки фильтруют нашу кровь по принципу работы фильтра в кофемашине – и, как правило, почки в состоянии выполнять свою работу на протяжении всей нашей жизни. А легкие настолько хитро сконструированы, что энергия требуется только на вдохе. Выдох, как мы знаем из школьного курса, происходит без усилий. Если бы мы были прозрачными, то могли бы наблюдать работающий непрерывно механизм, как механизм автомобиля, только картинка была бы увеличенной и в режиме 3D. В то время как кто-то сидит и изводит себя мыслями вроде «меня никто не любит», «я никому не нужен», его сердце совершает 17-тысячный удар за последние сутки и имеет полное право обидеться и почувствовать себя оскорбленным.

Вы только представьте себе, какой необъятный мир живет внутри каждого из нас!

Если бы мы могли видеть скрытое от глаза, то также могли бы наблюдать, как скопление клеток в животе матери превращается в маленького человека. Изучая этот процесс, мы бы поняли, что изначально каждый из нас состоял всего из трех трубок .

Первая трубка проходит сквозь нас и сворачивается узелком в середине. Это наша сердечно-сосудистая система, в центре которой находится основной узел – наше сердце.

Формирование организма человека начинается с трех основных систем: сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной.

Вторая трубка проходит параллельно первой и сконцентрирована в области нашего позвоночника. Она образует пузырь, который мигрирует вверх и остается там на всю жизнь. Это наша нервная система: спинной мозг, из которого в дальнейшем развиваются головной мозг и нервы, пронизывающие каждый участок нашего тела.

Третья трубка проходит в направлении сверху вниз и называется кишечной трубкой. Она формирует наши внутренности подобно почкам, распускающимся на ветке, и дает начало легким. Чуть ниже из нее развивается печень. Она также формирует поджелудочную железу и желчный пузырь. Сама по себе кишечная трубка способна на многие трюки: она задействована в формировании ротовой полости, пищевода, который, в свою очередь, дает начало желудку. И только в самом конце своего развития кишечная трубка формирует орган, название которого она, собственно, и носит, – кишечник.

Как вы уже поняли, благодаря кишечной трубке формируется пищеварительная система нашего организма.

Предметы творения остальных двух трубок – сердце и головной мозг – пользуются большой популярностью и повышенным интересом со стороны и ученых, и врачей, и вообще человека. Сердце считается жизненно важным органом, поскольку, выполняя насосную функцию, оно поставляет кровь ко всем участкам нашего тела. Мозг восхищает нас своей работой, связанной с формированием мыслей, образов и эмоций. А вот кишечник, как считают многие, предназначен только для того, чтобы справлять нужду. В перерывах между походами в туалет он ничем не занят – просто лежит себе в нашем животе и время от времени выделяет газы (пукает). Насколько это удивительный орган, практически никто и знать не знает. Можно сказать, что мы недооцениваем этот орган. И не просто недооцениваем, а даже стыдимся его: «Позорный кишечник!» Почему же происходит такая дискриминация органа, который, по сути, является основным в пищеварительной системе человека?

Задача моей книги – в корне изменить стереотип восприятия кишечника. Мы с вами попробуем совершить невероятное: увидеть оборотную сторону видимых вещей. Ведь дерево – это не ложка. А кишечник – это такой очаровательный орган!

Как мы какаем… и почему стоит поговорить серьезно на несерьезную, казалось бы, тему

Сосед, с которым я снимала квартиру, однажды зашел на кухню и спросил: «Джулия, слушай, ты же студентка-медик. А как мы какаем?» Быть может, не самое лучшее начало моего увлекательного рассказа. Но этот вопрос для меня стал во многом решающим. Я вернулась в свою комнату, уселась на пол и разложила вокруг себя книги, которые имела в своем арсенале. Я пребывала в полной растерянности, пока искала ответ на его вопрос. Такая ежедневная банальность оказалась куда более сложным и продуманным процессом, чем представлялось на первый взгляд.

Процесс дефекации, оказывается, является результатом слаженной работы, в частности, двух нервных систем . Результатом является максимально полная и гигиеничная утилизация мусора из нашего организма. Ни в одном живом организме, кроме человеческого, дефекация не проходит настолько образцово и аккуратно. Для этого природой в нашем организме разработаны специальные приспособления и трюки. Начинается все с невероятно продуманной системы запорных механизмов (или сфинктеров). Практически каждый знаком только с наружным запорным механизмом, который путем сознательных импульсов открывается и закрывается. Подобный же запорный механизм расположен несколькими сантиметрами выше – он не поддается нашему контролю, и его работа регулируется неосознанно.

Дефекация является сложным скоординированным процессом между кишечником и головным мозгом.

Каждый из механизмов представляет интересы своей нервной системы. Наружный механизм работает в команде с нашим сознанием. Как только головной мозг принимает решение о неблагоприятности момента для похода в туалет, наружный запорный механизм повинуется данному распоряжению и смыкается настолько плотно, насколько может. Работа внутреннего запорного механизма регулируется неосознанно. Нравится тете Берте пукать или нет, его мало интересует. Его приоритетной задачей является поддержание комфортных условий внутри организма . Скапливаются газы, которые давят? Все отрицательные факторы внутренний запорный механизм склонен выводить за пределы организма максимально быстро. Он готов выводить газы настолько часто, насколько это требуется, чтобы выполнять свою главную задачу, а какими способами – это уже второстепенный вопрос.

Оба запорных механизма работают рука об руку. Когда отходы нашего пищеварения приближаются к внутреннему запорному механизму, он раскрывается рефлекторно. Прежде чем все содержимое направится в сторону наружного сфинктера, происходит процесс его тестирования. В пространстве между запорными механизмами расположено большое количество чувствительных клеток, которые анализируют информацию о поступающем содержимом: является оно газообразным или твердым по своей природе. Затем полученная информация отправляется клетками в головной мозг. Он, в свою очередь, приступает к формированию потребности типа «хочу в туалет» или «хочу пукнуть».

Головной мозг начинает совещаться со своим сознанием: он ориентируется на то, что происходит в данный момент вокруг нас, собирая и анализируя информацию наших органов зрения, слуха и уже имеющийся опыт. Буквально за несколько секунд головной мозг составляет полную картину и отправляет данные наружному запирательному «устройству»: «Я глянул, мы тут у тети Берты в гостиной. Пукнуть еще возможно, но только если тихонечко. А вот идти в туалет по большой нужде, пожалуй, не стоит… не сейчас».

Наружный запорный механизм принимает полученную информацию и сжимается еще плотнее, чем до этого. Внутренний сфинктер с уважением относится к решению, принятому «коллегой», – и тестовый образец отправляется в очередь на выведение. когда-нибудь отходы пищеварения будут выведены. Но не здесь и не сейчас. Спустя какое-то время внутренний запорный механизм еще раз отправляет пробный образец на оценку. В это время мы уже сидим дома, удобно расположившись на диване. Вот теперь можно!

Наш внутренний запорный механизм – упрямый товарищ! Его основной постулат: «То, что должно выйти наружу, будет выведено наружу» . И это значит именно то, что значит, и обсуждению не подлежит. Наружный запорный механизм находится в непрерывном контакте с внешним миром и постоянно оценивает: «Будет ли удобно воспользоваться чужим туалетом, или лучше не стоит? Настолько ли мы близки, чтобы можно было позволить себе пукнуть в присутствии друг друга? Если я сейчас не схожу в туалет, то смогу это сделать только ближе к вечеру, а значит, мне придется испытывать неудобство в течение всего дня!»

Может быть, мыслительная деятельность запорных механизмов и не настолько выдающаяся, чтобы претендовать на получение Нобелевской премии, однако процессы, о которых идет речь, очень сложные и являются важнейшими составляющими жизненного уклада человека в социуме. Насколько нам важно комфортное состояние нашего организма и на какие компромиссы мы идем, чтобы нормально вписываться в окружающую нас среду и обстоятельства реальности? Один, чтобы пукнуть, чертыхаясь, выходит из гостиной, где находятся члены его семьи. Другой на семейной вечеринке по поводу дня рождения бабушки позволяет себе пукнуть настолько громко и показательно, что устраивает из этого целое шоу.

В повседневной жизни, наверное, лучше постараться найти компромисс между двумя описанными крайностями.

Если мы удерживаем себя от похода в туалет, подавляя позыв за позывом, то мы угнетаем работу внутреннего запорного механизма и в результате можем его даже повредить. Внутренний сфинктер находится в постоянном подчинении у наружного запорного механизма. И чем больше внешний сфинктер командует внутренним, тем более напряженными становятся их рабочие отношения, тем выше риск развития проблем и появления запоров.

Сознательное подавление естественных процессов, протекающих в организме, не должно быть частым. Не допустите, чтобы это вошло в привычку.

Даже если вы не подавляете дефекацию, запоры могут развиваться, например, у женщин после родов. Связано это с разрывом нервных волокон, посредством которых между собой сообщаются наружный и внутренний запорные механизмы. А теперь хорошая новость: поврежденные нервные волокна могут срастаться между собой . Неважно, происходит разрыв волокон в процессе родов или по какой-то другой причине, всегда есть возможность пройти биовосстановительную терапию, в результате которой запорная мускулатура обоих сфинктеров, существовавшая долгое время по отдельности, снова научится совместной слаженной работе. Подобное лечение проводится в некоторых гастроэнтерологических отделениях. Специальный прибор фиксирует импульсные взаимосвязи наружного и внутреннего сфинктеров. При каждом контакте загорается зеленый свет или подается звуковой сигнал. Приблизительно как на интеллектуальном шоу по телевизору: если один из участников верно ответил на вопрос, зажигается свет и раздается музыкальное сопровождение. Только все происходит не в телевизионной студии, а в кабинете у врача, где вы лежите с сенсорными электродами, введенными в полость кишечника. Со временем импульс, координирующий совместную работу наружного и внутреннего запорных механизмов, регистрируется все чаще, достигается согласованность их совместной деятельности, они начинают действовать синхронно, и человек избавляется от запоров.

Мышцы запорных механизмов, сознание, электроды и интеллектуальное шоу в попе… мой сосед по квартире даже не ожидал, что все настолько заумно. Студентки экономического факультета, которые вместе с соседом отмечали день рождения на нашей кухне, тем более. Но вечер выдался забавным, и я поняла, что тема кишечника на самом деле интересна большому количеству людей, просто почему-то об этом не принято говорить вслух.

Синхронная работа импульсов наружного и внутреннего сфинктеров обеспечивает легкость дефекации.

Возникло много новых интересных вопросов : а это правда, что мы все неправильно сидим на унитазе? Как сделать так, чтобы отрыжка была незаметной? Почему мы извлекаем энергию из стейков, яблок или жареного картофеля, в то время как для заправки автомобиля требуется одна определенная марка топлива? Зачем нам слепая кишка и почему кал всегда одинакового цвета?

Мои соседи уже по выражению моего лица понимали, когда я входила в кухню, что сейчас будет новый анекдот на тему кишечника.

Кишечник – это наш второй мозг, ответственный за интуицию. Недаром в русском языке сохранилось выражение «кишками чувствую», или «нутром чую». Поэтому относиться к нему нужно бережно, и не следует подавлять дефекацию.

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

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.

Депрессия и микрофлора

Например, сегодня уже известно, что в депрессии есть воспалительный компонент и многие полезные бактерии в кишечнике вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты, такие как бутират, способствующие питанию клеток, выстилающих кишечник, чтобы уменьшить воспаление. Микробиом связали с депрессией совсем недавно, когда было обнаружено, что бактерии Oscillibacter вырабатывают химическое вещество, действующее как естественный транквилизатор, имитирующий действие нейромедиатора ГАМК (этот нейродиметиатор - гамма-аминомасляная кислота - понижает нервную активность мозга и может привести к депрессии). Способность почвенных микробов, например микобактерии вакка (Mycobacterium vaccae), модулировать иммунную систему человека давно известна, и некоторые исследователи даже предполагают, что это свойство можно использовать для создания вакцины против стресса и депрессии.

В частности, Грэм Рук из Университетского колледжа Лондона утверждает, что недостаточный контакт с нашими старыми друзьями - почвенными микробами, воздействию которых мы подвергались на протяжении всей истории, но теперь, в своем неумеренном стремлении к чистоте, свели к нулю, - это причина распространения многих заболеваний, в том числе диабета, артрита и депрессии.

Анорексия и микрофлора

Исследователи из Медицинской школы Университета Северной Каролины (University of North Carolina School of Medicine) считают, что этот бактериальный дисбаланс может быть связан с некоторыми психологическими симптомами, встречающимися при этом заболевании, которое, как известно, имеет самый высокий показатель смертности, чем любое другое нарушение психического здоровья. Известно, что микробное разнообразие – это признак хорошего общего здоровья. Предыдущие исследования также позволяют предполагать, что обилие и разнообразие микрофлоры кишечника может повлиять и на так называемую «ось кишечник-мозг». По мере того, как у пациенток с анорексией улучшался кишечный микробиом, увеличивался и вес, а также улучшалось и настроение пациенток, что предполагает наличие связи между этими факторами.

Тревога, воспаление и микрофлора

Поскольку кишечная микрофлора играет ключевую роль в развитии иммунитета, можно считать, что у стерильных мышей воспалительные процессы всегда тихие. Когда мы рассматриваем связь между воспалением и тревожным поведением, мы можем наблюдать, что низкая тревожность обнаруживается там же, где и воспалительные процессы не выражены сильно, а вот более сильное воспаление ведет к повышению тревожности.

Группа из Мак-Мастерского университета стал искать ответы, исследуя мышей. В исследовании 2011 года команда пересаживала образцы микрофлоры кишечника между различными штаммами мышей и показала, что поведенческие черты, характерные для определенного штамма, передаются вместе с ней. Берчик рассказывает, например, что «относительно застенчивые» мыши будет демонстрировать более “исследовательское” поведение при пересадке им микробиоты стремящихся к приключениям мышей. «Мне кажется, это удивительно. Микробиота действительно определяет фенотип поведения хозяина. Разница очевидна,» говорит Берчик. Неопубликованные исследования показывают, что выделенные от человека как с СРК и тревожностью фекальные бактерии при пересадке мышам вызывает беспокойное поведение и у них, в то время как пересадка бактерий здоровых людей такого эффекта не дает.

Стресс и микрофлора

Одно из первых исследований, рассматривающих связь стресса и микрофлоры показало, что у стерильных мышей стрессовая реакция излишне интенсивная. А другое, более свежее исследование показало, что подверженность стрессу крыс “в юности” вызывает нарушения в составе микрофлоры и ведет к более интенсивным стрессовым реакциям в зрелости. Важно, что в этом исследовании обнаружили: если крысятам давать пробиотик (бактерии Lactobacillus sp) это нормализует уровень гормонов стресса. Стресс на ранних этапах жизни ведет к более депрессивному поведению у зрелых крыс. Другое похожее исследование показало, что если крысиному молодняку, подверженному стрессу, давать пробиотики (бактерии Bifiodo infantis), то уменьшаются признаки депрессии в зрелости.

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 мозгу

Пробиотики (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.

Но! Критерием здоровья кишечника является не только некий один пробиотик, а именно разнообразие микрофлоры.Поэтому важна нормализация питания в целом! Увы, уникального пробиотика не существует. Что делать для улучшения микрофлоры, напишу потом. опубликовано

Андрей Беловешкин