Аланна Коллен - 10% Human. Как микробы управляют людьми

Согласно одной гипотезе, влияя на наше настроение, микрофлора управляет нашим поведением и обращает его себе на пользу. Представьте себе, например, какой-нибудь штамм бактерий, который питается определенным компонентом нашей еды. Если мы съедаем нужный продукт, тем самым подкармливая бактерий, а они могут «отблагодарить» нас за это порцией счастья, высвободив особые химические вещества, — то им тоже становится от этого лучше. Ведь вырабатываемые ими вещества могут вызывать в нас тягу к той самой пище, которой они питаются, а может быть, даже заставляют запоминать, где мы ее нашли. И мы вновь возвращаемся в то же самое место — к фруктовому дереву, как это было в нашем далеком эволюционном прошлом, или к конкретной полке в супермаркете, как это происходит сейчас, — чтобы снова съесть полюбившееся лакомство, а значит, поддержать питающийся им штамм. Бактерии, в свой черед, выбросят в наш организм новую порцию химических веществ и пробудят в нас новые желания.

Вернемся к вопросу о воздействии иммунной системы на мозг. Когда «вооруженные силы» нашего организма приводятся в повышенную боевую готовность, чтобы отразить нападение врага, повсюду начинают летать «шальные пули» в виде химических агентов — так называемых цитокинов, иногда причиняющих нам вред. Цель цитокинов — расшевелить и подготовить к атаке «рядовых бойцов» иммунной системы, однако если враг так и не появляется, то имеет место «дружественный огонь», то есть пальба по своим. Депрессия, похоже, не единственное неврологическое следствие такой излишней иммунной мобилизации. У людей, страдающих другими психическими расстройствами, о которых говорилось выше, тоже проявляются признаки повышенной иммунной активности, например воспаления. Шизофрения, СДВГ, биполярное расстройство, ОКР и даже болезнь Паркинсона и слабоумие, похоже, отчасти вызваны иммунной гиперреакцией. Введение в кишечник полезных бактерий — вроде тех, что получали участники французского клинического эксперимента, — успокаивает иммунную систему. Такая мера не только препятствует разрушению триптофана и усиливает ощущение радости, но и уменьшает воспаление.

У больных аутизмом иммунная система тоже не знает покоя, постоянно мобилизуя цитокины и заставляя их поддерживать высокий уровень агрессии. Некоторые считают, что катализатором этого процесса выступает угроза, создаваемая изменением кишечной микрофлоры, но в таком случае нужно ответить еще и на вопрос «как?». Сидни Файнголд, ранее изучавший различия в микрофлоре аутистов и здоровых детей, предпринял ряд новых попыток найти виновных среди тех или иных видов бактерий. Он даже назвал один подозрительный штамм, который встречался у детей-аутистов чаще всего, в честь Эллен Болт: Clostridium bolteae . Разумеется, соотношение бактерий всегда оказывается разным, и часто среди возможных виновников болезни попадаются именно клостридии. Но что же такое делают эти бактерии, что влечет столь глубокие изменения в мозгу детей, больных тяжелыми формами аутизма?

В Университете Западного Онтарио в канадском Лондоне работает человек, который в силу образования и опыта идеально соответствует своей роли в этом новом научном направлении, где пересекаются области изучения мозга и кишечника. Доктор Деррик Макфейб начал изучать медицину с неврологии и психиатрии. Еще студентом он работал с детьми с особыми потребностями. Многие из них страдали одновременно аутизмом и желудочно-кишечными расстройствами. Позже, уже работая высококвалифицированным врачом в больнице, Макфейб встречал пациентов с желудочно-кишечными проблемами, которых ошибочно принимали за сумасшедших или невротиков и направляли в психиатрическую лечебницу. Однажды он лечил пациента, которого, как некогда девушку А. в Бельгии, госпитализировали с внезапным психозом и сочли шизофреником. Однако желудочно-кишечные симптомы выдавали истинную причину недуга: у него тоже была болезнь Уиппла. Как и те дети-аутисты, которых Макфейб наблюдал в ранней юности, этот молодой человек вел себя подобно капризному ребенку и целыми днями бесконечно выкрикивал: «Доктор Макфейб! Доктор Макфейб! Доктор Макфейб!» За неделю его удалось вылечить антибиотиками, и он снова пришел в себя. Впоследствии он рассказывал Макфейбу, что долгое время как бы пребывал в странном сне, а потом очнулся.

Эти случаи убедили Макфейба в существовании теснейшей связи между кишечником и мозгом. Его заинтересовала идея о том, что безумие у пациента может спровоцировать один-единственный микроб. Когда он услышал об открытии Сидни Файнголда, обнаружившего опытным путем, что состояние детей-аутистов улучшается от приема антибиотиков, — как и в случае пациента с болезнью Уиппла, — Макфейб начал кое о чем догадываться. В ту пору он изучал работу мозга, поврежденного инсультом, а незадолго до этого исследовал действие пропионата (известного также как метилуксусная кислота).

Это соединение относится к группе так называемых короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) — химических веществ, выделяемых кишечной микрофлорой при расщеплении трудно-усваиваемых остатков пищи. Среди КЦЖК, помимо пропионатов, широко распространены также ацетаты (уксусная кислота) и бутираты (масляная кислота). Каждая из них выполняет в организме множество функций, и все они чрезвычайно важны для нашего здоровья и, возможно, ощущения счастья. Однако особое внимание Макфейба привлекло то, что пропионат, хоть он и является веществом, которое образуется естественным образом внутри нашего организма, часто используется и как консервант (E280) в заводской выпечке — любимом продукте многих детей-аутистов. Помимо всего прочего, пропионаты, как известно, вырабатываются бактериями-клостридиями. Сами по себе пропионаты, конечно, не вредны, но у Макфейба появились сомнения: что, если дети-аутисты получают слишком высокую дозу этого вещества?

Может ли измененная микрофлора в организме аутистов вырабатывать избыток пропионатов? И может ли избыток пропионатов влиять на поведение? Макфейб решил провести ряд опытов, чтобы получить ответы на свои вопросы. При помощи тончайшего катетера, вставленного в позвоночник живым крысам, он впрыснул мизерное количество пропионата в жидкость, окружающую мозг. Уже через несколько минут крысы стали вести себя странно — кружиться на месте, зацикливать внимание на чем-то одном и беспорядочно бросаться из стороны в сторону. Когда двух крыс отделили от остальной группы, посадили в одну клетку и ввели им дозу пропионата, они перестали обнюхиваться и взаимодействовать, как обычно, а вместо этого принялись бегать кругами внутри клетки, не обращая внимания друг на друга.