Габриэль Перлемутер - Микробиота. Тайны ваших бактерий

С тех пор как я заинтересовался микробиотой, меня тревожит один факт. Бактерии появились на Земле 3,8 миллиарда лет назад, через 1 миллиард лет после появления в атмосфере кислорода. Они колонизировали нашу планету, они населили даже наши кишечники, где их эволюция чрезвычайно замедлилась. По крайней мере, так было до недавнего времени: за последние 60 лет изменилось очень многое.

После десятков тысячелетий дефицита пищи, порой даже голодных времен мы шагнули в эпоху беспрецедентного в истории человечества изобилия продуктов питания. Нашим кишечным бактериям пришлось в кратчайшие сроки адаптироваться к новым продуктам пищевой индустрии, полным сахара, жиров, подсластителей и добавок, к фруктам и овощам, выращенным с использованием химических удобрений. Некоторые бактерии не смогли пережить эту катастрофу. Природа не любит пустоту, и их место в наших кишечниках заняли другие культуры, не слишком к нам «доброжелательные», а может, просто не успевшие к нам адаптироваться.

Мы еще не можем оценить все последствия этих изменений. Конечно, уровень здоровья повысился и средняя продолжительность жизни увеличилась, но я наблюдаю тревожные явления. Например, с некоторых пор мы отмечаем целое нашествие аутоиммунных заболеваний, депрессий, зависимостей, расстройств аутистического спектра, что не может не беспокоить. Чтобы понять их природу и научиться бороться с этими заболеваниями, нам следует осознать, как мы меняем условия жизни наших бактерий: нашему с ними симбиозу грозят серьезные проблемы.

В данный момент наука делает лишь первые шаги в этом направлении. Но то малое, что мы уже знаем, содержит в себе целый ряд подсказок, помогающих нам не сбиться с пути. Революция впереди, она еще только начинается.

Перейдем к конкретным примерам.

В крупнейших научно-исследовательских учреждениях мира специалисты посвящают свои жизни изучению нескольких видов бактерий, выбранных из тысяч других. В Центре нейробиологии стресса и нейрореабилитации на базе отделения заболеваний желудочно-кишечного тракта Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе научная группа под руководством Кирстен Тиллиш сосредоточилась на двух довольно распространенных семействах, Prevotella и Bacteroides , способных влиять на наше душевное состояние.

Отобрали 40 здоровых женщин в возрасте от 18 до 55 лет и начали изучать популяции бактерий в их фекалиях, то есть их кишечную микробиоту. У семи женщин уровень Prevotella значительно превышал средние показатели, в то время как у 33 других превалировали Bacteroides .

Всем этим женщинам был продемонстрирован одинаковый набор картинок, на которых были изображены грустные или радостные события. Психологический тест-опросник Panas позволил измерить силу положительного и отрицательного воздействия этих картинок на каждую из подопытных.

На изображения, вызывающие положительные эмоции, все 40 женщин отреагировали почти одинаково позитивно.

А вот реакции на грустные, негативные, трагические картинки заметно различались… Интенсивность негативных эмоций коррелировала с уровнем Prevotella в их микробиоте. Семь женщин, в чьей микробиоте преобладали эти бактерии, оказались более чувствительными, более эмоциональными, независимо от их прошлого, от их жизненного опыта, уровня стресса и проделанной над собой работы. МРТ показали, что функционирование их мозга различалось: особые зоны, которые можно было бы упрощенно назвать чувствительными зонами, активировались намного интенсивнее у тех 33 женщин, в чьей микробиоте было меньше Prevotella .

На следующем этапе исследований специалисты сравнили численность Prevotella в микробиоте добровольцев родом из Европы и Африки. У европейцев бактерий Prevotella оказалось меньше, поскольку их рацион содержал намного больше переработанных продуктов, сахара, жиров и меньше пищевых волокон, что плохо сказывается на разнообразии микробиоты.

Не этим ли объясняется повышение уровня индивидуализма и недостатка эмпатии в нашем обществе по сравнению с африканским, где люди демонстрируют бо́льшую готовность сопереживать, сочувствовать и оказывать помощь? Как ученый я не могу дать категоричного ответа на этот вопрос, у меня нет ответа, основанного на доказательствах. Тем не менее этот вопрос меня очень интересует и волнует.

Результаты как этого исследования, так и других, о которых я поговорю позже, открывают головокружительные перспективы. Посредством еще неизвестных механизмов наши бактерии способны влиять на наше поведение. Делать нас более или менее эмоциональными, более или менее чувствительными к боли других людей, к их грусти, к их плохому самочувствию.

Страдают ли серийные убийцы, мучители и политики, ответственные за геноцид, от дефицита Prevotella и не в результате ли этого дефицита они были вынуждены предстать перед судом? Мы вправе задать этот вопрос, касаясь темы свободы воли. Поможет ли гиперчувствительным, гиперэмоциональным, гиперзастенчивым людям избавиться от лишних переживаний внесение в их микробиоту Bacteroides или другой бактериальной культуры?

А между тем в лабораториях международного масштаба уже научились избавлять мышей от стресса, депрессии и тревожности при помощи модификаций их микробиоты.

На первый взгляд это утверждение может показаться безумным. Как так, на наше существо и наше поведение, на наш характер и наши эмоции, на наши психологические расстройства влияют микробы в нашем кишечнике?

Не стоит недооценивать микробов! Эти живые организмы, хоть и не имеют мозга, знают, чего хотят, и добиваются этого. Микробы способны изменять поведение позвоночных организмов: умеют контролировать их мозг, влиять на их действия, желания, интеллект, восприятие себя и других. И даже способны подтолкнуть к самоубийству.

Вот пример – микроскопический паразит Toxoplasma gondii , вызывающий токсоплазмоз. Поведение зараженных им мышей становится суицидальным: у них нет возможности вести себя иначе. Запах кошачьей мочи, всегда отпугивавший мышей, начинает непреодолимо привлекать зараженных токсоплазмозом особей. Мышь следует за этим запахом до тех пор, пока не попадет в кошачью пасть. Таков план паразита, которому необходимо, чтобы мышь была съедена кошкой, в чьем организме он продолжит свой жизненный цикл и приступит к половому размножению. Паразит толкает мышь на смерть, и она повинуется.

Таким же образом муравьи, зараженные микроскопическим грибом с труднопроизносимым названием Ophiocordyceps unilateralis , превращаются в зомби, покидают муравейник, взбираются по стеблям растений на определенную высоту, вцепляются мандибулами в стебель и там умирают. А гриб, захвативший контроль над ними, получает возможность размножаться и расти.