Шарон Моалем - Властелин ДНК. Как гены меняют нашу жизнь, а наша жизнь – гены

Кишечник человека – пример умопомрачительно сложного микробного разнообразия. Два основных игрока в этой миниатюрной экосистеме – типы Bacteroidetes и Firmicutes. {69} 69 Sekirov I., et al. (2010). Gut microbiota in health and disease. Physiological Reviews, 90: 859–904. Если сосчитать все виды, входящие в эти типы, получится несколько сотен разнообразных микробов. И у каждого из нас этот «зверинец» чуть-чуть разный. Для живущих в вас микробов 7 метров пищеварительной системы ото рта до анального отверстия – настоящая планета. Кишечник изгибается и поворачивает, как рельсы самых сложных американских горок. А различия условий в разных его частях не менее разительны, чем между дном океана, жерлом вулкана и девственным тропическим лесом.

Наверное, не стоит удивляться, что пищеварительный тракт – одна из самых сложных структур, возникающих в ходе эмбрионального развития. Чтобы вы представили себе сложность эмбрионального балета, необходимого для закладки кишечника, я кое-что вам расскажу. В один прекрасный миг кишечник выпячивается, вырастая в полость, где лежит пуповина. Чтобы попасть назад в брюшную полость, он вьется и изгибается, как змея, заползающая обратно в плетеную корзинку заклинателя. Именно поэтому нужно совсем немного, чтобы все сломалось. Если кишечник застревает на обратном пути в брюшную полость, образуется омфалоцеле. Это такая особая пуповинно-кишечная грыжа. А если кишечник все же вползает на место, но стенка тела при этом нормально не закрывается, может образоваться гастрошизис. Так называется патология, при которой части кишки выпячиваются наружу через щель или прореху, образовавшуюся в ходе развития. А поскольку амниотическая жидкость не приспособлена к тому, чтобы в ней находился кишечник, в результате он часто повреждается. Поврежденные участки приходится удалять, а разрывы соединять. {70} 70 Обычно требуется время, чтобы в полости тела образовалось достаточно места. На это время вокруг кишечника ребенка сооружают специальную защитную емкость. И несмотря на то, что эта процедура может пугать родных и близких малыша, она необходима перед тем, как появится достаточно места, чтобы убрать кишечник внутрь полости тела, а оставшееся отверстие хирургически закрыть. И все вышеописанное – только малая доля того, что может пойти не так при развитии структур, в которых позже вырастут настоящие микробиологические и физиологические джунгли. Да, думать о процессах, идущих у нас в кишках, не всегда приятно, зато зная и понимая их, мы приближаемся к новейшим методам поддержания собственного здоровья.

А теперь давайте отправимся в Китай. И вот почему: ученые из Шанхайского университета Джао Тонг недавно поставили диетологию с ног на голову.

Они изучали кишечник одного болезненно толстого человека, который при весе в 175 кг выглядел, как настоящий борец сумо. Оказалось, у него в избытке присутствовали бактерии из рода Enterobacter. Обычно такие бактерии есть в небольшом количестве у всех, однако в этом случае они составляли 35 % всех кишечных бактерий. Это очень много. Чтобы понять, как Enterobacter влияют на организм, ученые взяли штамм этих бактерий и поселили в кишечник мышам, которых выращивали в специальных стерильных условиях – там вообще не было никаких микроорганизмов.

И… ничего не произошло.

На этом эксперимент мог бы и закончиться, но ученые решили посмотреть, что будет, если мышей перевести на диету, похожую по составу на богатую жиром пищу, которую ел их пациент. Другими словами, мышей отвезли в «МакДоналдс» и накормили двойным чизбургером, а еще дали большую бутылку минералки и картофель фри. Много жиров и много углеводов. Никого не удивило, что мыши здорово потолстели.

Интересно другое. Следуя стандартной методологии научного эксперимента, ученые сохранили отдельную группу мышей, которых тоже кормили очень жирной пищей, но при этом бактерий Enterobacter им не подселяли. И эти мыши остались тощими, как швабры! {71} 71 Fei N., and Zhao L. (2013). An opportunistic pathogen isolated from the gut of an obese human causes obesity in germfree mice . The ISME Journal, 7 : 880–884. Так была ли пища нашего толстяка причиной его проблем? Безусловно, была. Но, по всей видимости, далеко не единственной.

Со временем мы наверняка поймем, как особая комбинация микробиома и диеты способна повлиять на показания весов.

Конечно, нельзя быстро вылечить ожирение, зато вполне можно получить новых бактерий. А если это те самые бактерии, которые сумеют внести свой вклад в здоровое, правильное усвоение жиров? Не поспособствует ли это избавлению от лишнего веса?

Когда мы говорим о наших внутренних зверинцах-микробиомах, стоит задуматься не только о лишнем весе. И не забывайте – микробы живут и на поверхности нашего тела.

Они влияют еще и на сердце. Вы наверняка не раз слышали, что красное мясо и яйца вредны для сердечно-сосудистой системы. А вот о том, что дело далеко не только в насыщенных жирах и холестерине, содержащихся в таких продуктах, вы наверняка не слышали. Риск сердечных заболеваний связан еще и с карнитином. Сам по себе карнитин совершенно безвреден, но когда он попадает к бактериям, которые есть в кишечнике у большинства из нас, он превращается в другое вещество, триметиламин-N-оксид. Или, как его еще называют, ТМАО. И вот этот ТМАО, попадая к нам в кровь, очень опасен для сердца. {72} 72 Подробнее на эту тему читайте в статье: Koeth R.A., et al. (2013). Intestinal microbiota metabolism of l‑carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nature Medicine, 19: 576–585.

До сих пор влияние обитателей наших внутренних «зверинцев» на наше здоровье интересовало ученых гораздо меньше, чем изучение генома. Однако сегодня уже многие исследователи занялись микробиомом, поскольку совершенно ясно: микробы в кишечнике влияют на нас не меньше, чем то, что мы едим, и то, какие гены достались нам от предков. Даже у однояйцевых близнецов, геном которых совершенно идентичен, может быть разный микробиом. Особенно если у них разный вес.

Именно поэтому, раз уж мы решили стать смотрителями своего генетического наследия, заодно стоит и поинтересоваться здоровьем собственного микробиома. Один из простых способов – откажитесь от использования без разбора предметов гигиены с антибактериальными свойствами: антибактериального мыла, шампуня и даже зубной пасты. Также, вместо того, чтобы безропотно глотать прописанные вам таблетки, подробно обсудите с врачом необходимость приема очередного антибиотика. Как мы знаем из истории, силовая смена политического режима может иметь непредвиденные и долгоиграющие последствия. Это же справедливо и для микрофлоры, которая очень быстро меняется в результате приема лекарств.

Все это невероятно сложно, а потому неудивительно, что у многих людей, желающих использовать то, о чем я только что рассказал, опускаются руки. Но отчаиваться не надо, и я скажу, почему. А пока вернемся в больничную палату, где Синди со своей матерью уже меня ждали.