Микробиом: мир внутри нас
Десятки триллионов микробов проживают в нашей пищеварительной системе. Большинство из них живут в толстой кишке, и только около 10000 в тонком кишечнике, еще от 100 до 200 различных видов обитают в нашей ротовой полости. Приблизительно одна треть кишечного микробиома одинакова у всех людей, а оставшаяся часть уникальна для каждого человека.
Содержание:
Вес всех микроорганизмов, которые живут в нашем теле, зависит от его массы и составляет от 1,2 до 3,5 кг, а их общий геном в 300 раз превышает человеческий. И данное сравнение здесь не для красного словца. Многие гены бактерий функционально дополняют ядерный геном человека, а также имеют настолько тесное межвидовое взаимодействие с другими микроорганизмами, что не могут существовать друг без друга.
Однако стоит учесть, что не все эти микроорганизмы несут пользу, некоторые из них вредят нам. Например, довольно известная бактерия Helicobacter pylori (H. pylori), способна достаточно долго выживать в кислой среде желудка и колонизировать его слизистую, тем самым нарушая ее защитные свойства, что часто приводит к язвам и гастриту.
Влияние микробиома кишечника на нашу жизнь
Это общеизвестный факт, что кишечные бактерии критически важны для пищеварительной системы, а также снабжают нас полезными веществами, однако не все знают об их прямом влиянии на наше поведение и настроение. Более того, есть смелые теории, что они также способны влиять на наши вкусовые предпочтения. Имея симбиотическую связь с нами, они выделяют множество химических соединений, которые способны проникать в мозг, а также взаимодействовать с иммунной и гормональными системами.
Микробиом оказывает огромное влияние на наше здоровье. Например, присутствии некоторых патогенных видов или отсутствие полезных микроорганизмов могут приводить к различным неблагоприятным состояниям и болезням. Кроме конкретных заболеваний вызванных тем или иным возбудителем, плохая кишечная микрофлора может способствовать депрессии, аутизму, рассеянному склерозу, сахарному диабету и ожирению.
Но пробежимся по полезным эффектам, которые мы получаем от такого «сожительства».
Пищеварение
Пищеварение — это сложный процесс превращения пищи в питательные вещества, которые наш организм может использовать как материал для строительства новых тканей, поддержания жизнедеятельности старых, а также для производства регулирующих химических соединений, энергии и много другого. Удивительно, но не смотря на миллионы лет нашей эволюции, без микробов, мы не способны полноценно переваривать и усваивать пищу.
Иммунитет
Наука считает, что около 70% нашей иммунной системы происходит из кишечника. Микробы связываются с иммунными клетками и контролируют реакцию организма на инфекции. Они также выделяют вещества, которые делают кишечную и слизистую среды неблагоприятными для патогенных микроорганизмов и грибков.
Здоровье мозга
Новые исследования показывают, что центральная нервная система и кишечный микробиом тесно связаны. Передача сигналов в мозге происходит посредством выделения из синапсов специальных молекул — нейромедиаторов. Наверняка вы слышали о таких нейромедиаторах как серотонин, дофамин, ГАМК, гистамин и норадреналин, которые активируют или тормозят нейроны в мозге и регулируют ваше поведение и настроение.
Так вот, некоторые микробы способны вырабатывать эти нейромедиаторы, но также множество других химических соединений, которые используются организмом для их синтеза.
Контроль уровня сахара в крови
Исследование показало, что менее разнообразные микробиоты кишечника связаны с диабетом первого типа у детей. Было также обнаружено, что некоторые грамотрицательные бактерии были более распространенными непосредственно перед постановкой этого диагноза. Кроме того, постпрандиальный уровень сахара в крови широко варьируется среди населения, даже когда мы потребляем одну и ту же пищу. И это может быть отчасти связано с различиями в кишечных бактериях.
Большинство нейромедиаторов, таких как серотонин и дофамин, находятся в пищеварительном тракте, а не в мозге. Эти два органа общаются друг с другом по оси кишечник-мозг, что очень тесно связывает наше психическое и желудочно-кишечное благополучие. Не только пища, которую мы едим, оказывает глубокое влияние на наше психическое состояние, но и психологический стресс также отрицательно влияет на пищеварение.
Сердечно сосудистая система
Микробиом кишечника играет важную роль в обеспечении оптимального уровня холестерина ЛПВП и триглицеридов. Некоторые штаммы бактерий преобразуют питательные вещества, содержащиеся в красном мясе, в ТМАО (триметиламиноксид), химическое вещество, которое способствует закупорке артерий, что может привести к инфаркту миокарда или инсульту. И наоборот, другие виды, такие как лактобациллы, могут снижать уровень холестерина ЛПНП при приеме в пробиотической форме.
Масса тела
Многие исследования показали связь между дисбактериозом кишечника или неблагоприятным балансом хороших и плохих микробов и ожирением. В экспериментах на грызунах, им имплантировали микробиом от людей с ожирением, и они набирали больше веса, чем те, которые получили бактерии от худощавых людей. Эта закономерность соблюдалась, даже когда у них была одинаковая диета.
Это далеко не исчерпывающий список, но надеюсь, вы получили представление насколько важен кишечный микробиом для всех аспектов нашего здоровья.
Микробиом постоянно меняется
Утроба матери является стерильной средой, но во время рождения, по мере преодоления родовых путей мы получаем первую микробиоту. Далее мы пополняем свое разнообразие бактерий из грудного молока. В основном это лактобациллы и бифидобактерии, которые подавляют условно-патогенных клостридий и бактериоидов. Обычно это и формирует основной костяк наших микробов, дальнейшее обогащение микробиома зависит от образа жизни человека.
Чем старше мы становимся, тем больше различных видов бактерий в нас проживает, однако использование антибиотиков и некоторых средств гигиены негативно влияют на их разнообразие.
Так выглядит здоровая микрофлора рта, хотя, чтобы покрасить все бактерии, флуоресцентных красителей и цветов видимого спектра не хватит
Если вы заботитесь о своем здоровье, то вам может быть интересно знать, что есть еда, которую бактерии особенно любят, ее общее название — пребиотики.
Пребиотики
Пребиотик — это тип клетчатки, которая проходит через кишечник непереваренной. Хоть он и не дает никакой питательной пользы человеку, наши кишечные микроорганизмы любят это! Микробы питаются этим веществом, и его регулярное потребление способствует их росту и разнообразию. Пребиотики встречаются в природе во многих продуктах, включая бобовые, овес, бананы, топинамбур, спаржу, чеснок, лук и орехи. Но помимо пребиотиков есть еще и пробиотики.
Пробиотики
Пробиотики — это «хорошие» бактерии или другие живые организмы, такие как дрожжи, которые содержатся в продуктах питания или пищевых добавках. Из продуктов питания они могут содержаться в некоторые соках и соевых напитках, йогуртах и кефире, неферментированном молоке, кимчи и кислой капусте.
Наиболее распространенные пробиотические бактерии происходят из двух групп: Lactobacillus и Bifidobacterium. Например, в йогуртах часто содержится Lactobacillus acidophilus, однако некоторые производители могут добавлять другие штаммы полезных бактерий.
В свою очередь, специальные пробиотические добавки, которые доступны в капсулах, таблетках, порошках и жидких экстрактах, содержат определенные штаммы бактерий. Эффектам пробиотиков можно посвятить отдельную большую статью, поэтому мы коротко рассмотрим лишь несколько исследований, которые проводились с бактериями Lactobacillus rhamnosus и Lactobacillus reuteri.
Например, обзор 12 исследований с участием 1499 человек показал, что добавление специфического штамма L. rhamnosus GG снижает риск диареи, связанной с антибиотиками, с 22,4% до 12,3%. Этот вид бактерий также может облегчить симптомы синдрома раздраженного кишечника (СРК), который поражает 9–23% взрослых во всем мире.
Кроме того, L. rhamnosus может препятствовать заселению Candida albicans (один из вредных видов бактерий) и способствовать росту благоприятной микрофлоры. Другое исследование описывает способность этой бактерии увеличивать выработку короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), таких как ацетат, пропионат и бутират. SCFA связывают с различными преимуществами, включая защиту от рака толстой кишки, потерю веса и снижение уровня сахара в крови.
Другие исследования на животных показывают, что некоторые штаммы L. rhamnosus могут улучшить чувствительность к инсулину и контролировать уровень сахара в крови.
Бактерии вида L. reuteri могут продуцировать антимикробные молекулы, такие как органические кислоты, этанол и реутерин. Благодаря своей антимикробной активности L. reuteri способны ингибировать колонизацию патогенных микробов и реконструировать композицию комменсальной микробиоты.
Эта бактерия также приносит пользу иммунной системе. Например, некоторые штаммы L. reuteri могут снижать выработку провоспалительных цитокинов, одновременно стимулируя развитие и функцию регуляторных Т-клеток.
Очень интересное исследование было проведено на стареющих крысах, которое показало, что штамм Lactobacillus reuteri (ATCC 6475) является очень полезным для гормональной системы мужчин. Вот такие эффекты были получены:
- увеличение выработки тестостерона
- более высокий уровень лютеинизирующего гормона
- более высокий уровень фолликулостимулирующего гормона
- увеличенное количество сперматозоидов с лучшей подвижностью
- увеличение размера яичек
Lactobacillus reuteri подавлял связанное с возрастом сокращение яичек у крыс (это происходит и у людей), и фактически увеличивал их размеры.
Доминирующее поведение крыс, получавших пробиотики, и значительно более высокий уровень тестостерона преобладали даже тогда, когда исследователи использовали несколько различных диет.
Ученые заявили, что диетическая L. reuteri может обеспечить естественный подход к профилактике возрастного снижения уровней тестостерона у мужчин.
Как видите, мир бактерий удивителен, и пусть мы этого не видим, но он оказывает огромное влияние на нашу жизнь.
Надеемся вам понравилась статья, всего доброго и хорошего вам здоровья.
