«Болезнь легче предупредить, чем лечить» — эти слова приписывают самому Гиппократу. По прошествии веков их важность только возросла. Никогда раньше человек не жил в среднем так долго, как сейчас, и не подвергался такому количеству болезней из-за своего образа жизни.
С другой стороны, знания о строении тела и здоровье, к которым мы имеем доступ сегодня, позволяют не только бороться с уже возникшими недугами, но и предотвращать их появление. Этим занимается превентивная медицина. Одна из ее главных задач — обнаружить предрасполагающие к болезням состояния, индивидуальные особенности и риски. Это та область медицины, где не обязательно иметь жалобы на здоровье, чтобы обратиться к специалисту. Достаточно лишь желания жить полноценно, гармонично и долго.
Главная задача врача здесь — после обследования помочь человеку выстроить тот образ жизни, который это обеспечивает1. Оказалось, что такой подход должен учитывать не только физиологию, биохимию и генетику самого человека, но и триллионов его микроскопических «соседей» 2, 3.
Что такое микробиом?
Наше тело уникально не только как высокоразвитый организм, все части которого работают сообща, поддерживая стабильное состояние внутренней среды и постоянно обновляясь. Каждый человек служит домом для целого сообщества симбиотических микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибов, архей. Всех вместе их (за исключением вирусов) называют микробиотой, а совокупность всех их генов — микробиомом. Часто в литературе эти понятия используют как взаимозаменяемые. Ученые рассматривают микробиом фактически как наш второй набор генов, который находится в тесной взаимосвязи с человеком и играет важнейшую роль в состоянии здоровья3.
К слову, микробных генов, кодирующих белки, в 300 раз больше, чем человеческих4.
Долгое время присутствие микробиоты оставалось незаметным и недоказанным. Однако уже столетие назад выдающиеся медицинские умы задумывались о том, все ли процессы и болезни можно объяснить с точки зрения только человеческой физиологии. Например, лауреат Нобелевской премии Илья Мечников активно интересовался тем, какую роль в сохранении здоровья играют микроорганизмы, живущие в кишечнике человека. Он даже предлагал использовать болгарский йогурт — источник лактобактерий, чтобы защитить толстую кишку от заселения патогенными микробами5.
Среди всех микробных сообществ нашего организма микробиота кишечника имеет особое значение. Сегодня, благодаря науке, мы знаем о тонком влиянии кишечного микробиома не только на органы пищеварения. Микробиом как профессиональный дирижер руководит работой эндокринной, нервной, иммунной систем, а также заметно влияет на наше поведение и настроение3, 6.
Бактерий в нас больше, чем нас самих?
Микробиота каждого человека неповторима. До сих пор нельзя точно сказать, какой ее состав является абсолютной нормой. Каждого человека населяют более 10 000 видов микроорганизмов. Их представительство настолько велико, что количество микробных клеток в нашем теле больше, чем человеческих6, 7.
Микроорганизмы живут на коже, в органах дыхания, мочеполовом и пищеварительном тракте. Они присутствуют в слюне, на слизистой оболочке глаза, даже в кислой среде желудка. Разные микробы предпочитают разные условия для жизни: влажность, pH, температуру, наличие кислорода и питательных веществ. Поэтому видовой состав обитателей, например, кожи сильно отличается от состава обитателей кишечника3.
Бактерии — помощники и защитники
Остановимся подробнее на том, что полезного делает для нас самое многочисленное бактериальное сообщество человеческого организма — кишечное:
Обитатели кишечника помогают переваривать сложные углеводы, помогают моторике, процессам пищеварения и всасывания нутриентов11,12,13.
Кроме этих достаточно логичных фактов в последние десятилетия были раскрыты механизмы, с помощью которых кишечный микробиом влияет на наше поведение, настроение и даже умственные способности12.
Ось кишечник-микробиота-мозг
Одно из самых интересных открытий последних лет — взаимосвязь кишечника и основного «командного пункта» человеческого тела, центральной нервной системы.
Мозг управляет всеми процессами в организме. Одновременно существуют линии связи, по которым другие органы передают сигналы в мозг и влияют на импульсы, которые в нем возникают. В случае с кишечником это — блуждающий нерв, иммунная и эндокринная системы.
В процессе своей жизнедеятельности бактерии секретируют различные вещества — метаболиты. Молекулы метаболитов могут активировать нервные окончания в кишечной стенке или напрямую воздействовать на мозг, попадая в него с кровотоком через гематоэнцефалический барьер.
Бактерии вырабатывают норадреналин, серотонин, дофамин, ГАМК и другие нейромедиаторы. Именно эти вещества отвечают за наше настроение, память, мотивацию, аппетит, реакции организма на стресс. Получается, что причины плохого самочувствия могут скрываться в том числе и в содержимом кишечника6,13,14.
Что влияет на микробиом?
Состав бактериальных сообществ начинает формироваться еще внутриутробно, до нашего рождения. На протяжении всей жизни он так же динамически меняется, как и само тело человека. Какие факторы на это влияют?
Наш организм обладает огромными способностями к восстановлению и саморегуляции, поэтому чаще всего незначительные отклонения в составе микробиоты нормализуются сами по себе. Но иногда количественные и качественные изменения настолько велики, что запускают нарушения в организме и приводят к развитию болезней. Такое состояние называют дисбиозом. Избыточный рост условно-патогенных микроорганизмов меняет внутреннюю среду кишечника и вызывает воспаление в его стенке. Это может привести к выработке нерегулируемых метаболитов, которые потенциально вредны для человека. В то же время снижение количества «полезных» микробов ведет к недостатку тех кислот и витаминов, которые организму нужны16.
С дисбиозом кишечника могут быть связаны различные заболевания:
Кроме этого, выяснилось, что такое, казалось бы, далекое от физиологии кишечника состояние, как депрессия, чаще возникает при нарушении соотношения бактероиды/фирмикуты в микробиоме19.
Как от бактерий зависят умственные способности, старение и долголетие?
Установлено, что баланс между основными представителями микробиоты кишечника способствует здоровью и долголетию. Снижение разнообразия микроорганизмов связано с ухудшением умственных способностей, особенно в пожилом возрасте.
При обследовании здоровых долгожителей, людей старше 90 лет, ученые обнаружили, что в их кишечнике присутствует много различных типов бактерий, отвечающих за иммунитет и метаболизм. Например, таких, которые обладают способностью подавлять воспаление: Verrucomicrobia, Akkermansiia, Bifidobacterium.
Данные последних исследований говорят также о существовании сложной взаимосвязи между микробиомом кишечника, клеточным старением и здоровьем кожи. Этот вопрос продолжают активно изучать. Возможно, в ближайшем будущем мы узнаем о новых стратегиях борьбы со старением и возрастным снижением качества жизни8, 20.
RU-MX-2400115
Ссылки:
What is preventive medicine? The American College of Preventive Medicine (ACPM). (Электронный ресурс). URL: https://www.acpm.org/about-acpm/what-is-preventive-medicine/ (дата обращения 20.08.2024).
Imura H. Life course health care and preemptive approach to non-communicable diseases. Proceedings of the Japan Academy. Series B, physical and biological sciences. 2013 Dec 11;89(10):462–473. DOI: 10.2183/pjab.89.462.
Aggarwal N., Kitano S., Ying P. G. R. et al. Microbiome and human health: current understanding, engineering, and enabling technologies. Chem. Rev. 2023;123(1):31–72. DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00431.
Hemarajata P., Versalovic J. Effects of probiotics on gut microbiota: mechanisms of intestinal immunomodulation and neuromodulation. Therap Adv Gastroenterol. 2013 Jan;6(1):39–51. DOI: 10.1177/1756283X12459294.
Циммерман Я. С. Илья Ильич Мечников: история жизни и научные свершения. Клиническая фармакология и терапия. 2018(3).
Chen Y., Zhou J., Wang L. Role and mechanism of gut microbiota in human disease. Front. Cell. Infect. Microbiol., 17 March 2021. Sec. Microbiome in Health and Disease. Volume 11 2021. DOI: 10.3389/fcimb.2021.625913.
Sender R., Fuchs S., Milo R. Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. PLoS Biol. 2016 Aug 19;14(8):e1002533. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002533.
Shanahan F., Ghosh T. S., O'Toole P. W. Human microbiome variance is underestimated. Current Opinion in Microbiology. 2023;73:102288. DOI: 10.1016/j.mib.2023.102288.
Lee H. J., Kim M. Skin barrier function and the microbiome. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(21):13071. DOI: 10.3390/ijms232113071.
Shen L., Zhang W., Yuan Y. et al. Vaginal microecological characteristics of women in different physiological and pathological period. Front. Cell. Infect. Microbiol., 22 July 2022 Sec. Microbiome in Health and Disease. 2022(12). DOI: 10.3389/fcimb.2022.959793.
Kho Z. Y., Lal S. K. The human gut microbiome — a potential controller of wellness and disease. Front. Microbiol., 14 August 2018 Sec. Infectious Agents and Disease. 2018(9). DOI: 10.3389/fmicb.2018.01835.
Pedroza M. S, Iyavoo S. Exploring the gut microbiota: lifestyle choices, disease associations, and personal genomics. Front Nutr. 2023 Oct 5;10:1225120. DOI: 10.3389/fnut.2023.1225120.Юдина Ю. В., Корсунский А. А., Аминова А. И. и др. Микробиота кишечника как отдельная система организма. Доказательная гастроэнтерология. 2019;8(4–5):39–41. DOI: 10.17116/dokgastro2019804-05136.
Mayer E. A., Nance K., Chen S. The gut-brain axis. Annu Rev Med. 2022 Jan 27;73:439–453. DOI: 10.1146/annurev-med-042320-014032.
Saeed N. K., Al-Beltagi M., Bediwy A. S. et al. Gut microbiota in various childhood disorders: implication and indications. World J Gastroenterol. 2022;28(18):1875–1901. DOI: 10.3748/wjg.v28.i18.1875.
Голошубина В. В., Трухан Д. И., Багишева Н. В. Нарушения кишечного микробиоценоза: актуальные аспекты терминологии, клиники, профилактики. РМЖ. 2020;12:17–22.
Cukrowska B., Bierła J. B., Zakrzewska M. et al. The relationship between the infant gut microbiota and allergy. The role of bifidobacterium breve and prebiotic oligosaccharides in the activation of anti-allergic mechanisms in early life. Nutrients. 2020;12(4):946. DOI: 10.3390/nu12040946.
Altieri C., Speranza B., Corbo M. R. et al. Gut-microbiota, and multiple sclerosis: background, evidence, and perspectives. Nutrients. 2023 Feb 14;15(4):942. DOI: 10.3390/nu12040946.
Liu L., Wang H., Chen X. et al. Gut microbiota and its metabolites in depression: from pathogenesis to treatment. EBioMedicine. 2023 Apr;90:104527. DOI: 10.1016/j.ebiom.2023.104527.
Boyajian J. L., Ghebretatios M., Schaly S. et al. Microbiome and human aging: probiotic and prebiotic potentials in longevity, skin health and cellular senescence. Nutrients. 2021;13(12):4550. DOI: 10.3390/nu13124550.
Constipation associated with cognitive aging and decline. (Электронный ресурс). URL: https://aaic.alz.org/releases_2023/constipation-gut-health-alzheimers-dementia-risk.asp (дата обращения: 20.08.2024).
Эрдес С. И., Мацукатова Б. О., Антишин А. С. Эпизодические и хронические запоры у детей: пошаговый подход к терапии в рамках IV Римских критериев. Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2019;(1):71–76.
Бельмер С. В., Разумовский А. Ю., Хавкин А. И., Запоры у детей. Медпрактика-М, 2016.