И хотя мы только начинаем понимать, как метаболиты влияют на организм, уже доказано, что некоторые из них серьезно воздействуют на желудочно-кишечный тракт, включая его нервы и иммунные клетки. Другие метаболиты попадают в кровь и участвуют в передаче сигналов на большие расстояния, влияя на все органы тела, включая головной мозг.
Особенно важная роль молекул, производимых микроорганизмами, состоит в их способности вызывать состояние слабого воспаления в органах, которые служат для них мишенями. Затем эти воспалительные процессы могут проявиться в виде ожирения, болезней сердца, хронических болей и дегенеративных заболеваний головного мозга. Роль воспалительных молекул и их влияние на определенные участки мозга первостепенна в понимании природы многих заболеваний головного мозга.
Чего мы никогда не видим – это как проявляет эмоции наш пищеварительный тракт. Когда вы кипите от негодования, оказавшись на дороге в пробке, головной мозг посылает совокупность сигналов ЖКТ и мышцам лица. Те так же резко реагируют на поступающие сигналы. Когда вы гневаетесь на водителя, который вас «подрезал», ваш желудок начинает энергично сокращаться, что приводит к увеличению выработки соляной кислоты и замедлению процесса удаления съеденного на завтрак омлета.
При этом кишечник сжимается и выделяет слизь и пищеварительные соки. Похожая, хотя и отличающаяся в некоторых деталях картина имеет место, когда вы беспокоитесь или расстроены. А вот когда вы подавлены, ЖКТ вряд ли вообще совершает какие-то движения. По сути, как мы теперь знаем, пищеварительный тракт отражает любые эмоции, которые возникают в головном мозге.
Работа этих нейронных цепочек влияет и на другие органы, результатом чего становится скоординированная реакция организма на переживаемые эмоции. Например, когда вы находитесь в состоянии стресса, учащается пульс и напрягаются мышцы шеи и плеч, если же вы расслаблены, реакции противоположные.
Однако с ЖКТ мозг связан больше, чем с любым другим органом: «контактные провода» в этом случае оказываются самыми толстыми и широко разветвленными. Так как люди всегда ощущали отражение своих эмоций в пищеварительной системе, в языке бытует масса выражений, отражающих эту связь.
Каждый раз, когда желудок «скручивает в узел» или в нем «летают бабочки», когда вы испытываете непривычные ощущения или раздражены больше обычного, это результат включения генерирующих эмоции нейронных цепей головного мозга. Эмоции, мозг и ЖКТ уникальным образом связаны между собой, и все эти связи ломаются, если нарушается микробиом человека.
Поддерживать равновесие этой системы очень трудно в огромном шумном мегаполисе, находясь на тридцатом этаже небоскреба. Проще всего это делать, обитая в райском саду, созданном своими руками, где полноценная микробиота окружающей среды формирует полноценный микробиом у членов вашей семьи.
Можно ли избавиться от болезней?
Всем хочется знать, как перестать подхватывать каждую вирусную инфекцию, витающую вокруг нас. Многие не верят в науку, в современную медицину, а ищут чудо-ягоду в интернете, которая сможет улучшить их иммунную систему. Ищут, как всегда, самых простых решений, набирают в Гугле фразу «иммунная система как» – и подсказка тут же предложит слово «укрепить».
Дальше пойдет контекстная реклама предложений «чудо-ягод» для укрепления иммунитета, которых бесконечное множество. Но ни одна такая ягода никому никогда ни от чего не помогла, а помогают только знания, не основанные на «мракобесии».
Так где же в самом деле спрятан ключ от активной и здоровой иммунной системы? Потерпите, поговорим еще немного о микробиоме человека, о механизмах его влияния на иммунитет, о том, как на эту тему спорят и спорят, и приходят к консенсусу ученые.
Почему в природе звери почти не страдают от заразных болезней, а животные на фермах гибнут от эпидемий? Да потому, что для передачи и распространения инфекции требуется контакт с другими восприимчивыми особями, на ферме скученность, в природе – простор. Вот мы и нашли ответ, почему болеют люди, – просто они стали жить, как животные на фермах.
В животном мире только летучие мыши живут большими колониями, которые насчитывают миллионы особей и заполняют небольшие пространства. За последние сто лет люди уподобились летучим мышам. Они сбиваются в стаи в огромных городах, летают на самолетах на огромные расстояния, рассеиваются в курортный сезон по всему земному шару, некоторые любители даже едят в Африке летучих мышей и обезьян с вирусом Эбола, которые те подцепили от летучих мышей. Отдохнув летом, люди вновь концентрируются в многомилионных городах, а своих детей растят в скученных детских садах и школах.
Поэтому, получив такую возможность, вирусы стремительной волной разбегаются по летучим мышам, а затем мутируют и, спустя несколько месяцев или лет, совершают новое массированное нападение. Как и люди, летучие мыши умеют летать! Вначале они размножаются в разных местах, затем собираются вместе на общих кормовых территориях, то же самое делают и их микробы, что позволяет им преодолевать расстояния между изолированными популяциями. Так возникают бесконечные вирусные эпидемии среди мышей и людей. Поэтому эпидемии гриппа зарождаются в местах максимальной скученности людей – в Китае и Индокитае.
Рукотворный пример: когда кроликов завезли в Австралию и они размножились до бесконечности, по законам ядерного взрыва, возникли мутации у двух вирусов, и случилась сильнейшая эпидемия геморрагической болезни и миксоматоза, которая распространилась на весь земной шар.
В Средние века половина жителей в тесных городах Европы вымерли от эпидемий чумы, оспы и других инфекций, а затем спирохета из Нового Света заразила жителей Старого Света. Потребность справляться с такими напастями породила новые науки – гигиену и эпидемиологию. Ученые справились со смертельно опасными болезнями, но маятник качнулся в другую сторону. Увлечение стерильностью привело к росту аллергических болезней.
Все мы видим, как после года дети становятся ползучими и ходячими рассадниками всевозможных бактерий и вирусов, их иммунная система впервые подвергается атакам патогенов, окружающих нас со всех сторон. Дети тащат в рот все подряд, микробы – и хорошие, и плохие – повсюду следуют за ними. Чем больше собирается детей, тем больше микробов оказывается в их слюне и соплях, которыми они обмениваются друг с другом. Инфекции, которые приносят домой старшие братья и сестры, младшим детям идут только на пользу. Болезни, которые дети успевают подхватить в первые годы жизни, в дальнейшем защищают их от сенной лихорадки и других аллергий.
Считается, что в развивающихся странах, где уровень инфекционных заболеваний гораздо выше, аллергии – большая редкость. С тех пор как медицина с помощью прививок покончила с опасными инфекционными болезнями, а соблюдение гигиены избавило нас от страшных бактерий, иммунные клетки остались без дела: им некого больше убивать. Такая аналогия позволяет сделать вывод: иммунные клетки, оставшись без работы, переключили внимание на безвредные вещества и продолжают бороться уже с ними.
Это простая и изящная «гигиеническая теория». Но верна ли она? Более строгие исследования показали, что у детей, перенесших какую-либо инфекцию в течение первого месяца жизни, шансы приобрести впоследствии аллергию были ничуть не меньше, чем у ничем не заражавшихся. Упрощенная иммунология не работает.
Представление о «разделении труда» в иммунной системе при борьбе с патогенами между клетками Th1 и Th2 не выдерживает критики. Не существует таких патогенов, с которыми боролись бы исключительно клетки Th1 или клетки Th2: все патогены вызывают на себя «огонь» клеток обоих типов. Кроме того, если бы в росте заболеваемости аллергиями были виноваты лишние клетки Th2, то одновременно повышался бы уровень заболеваемости детским диабетом и рассеянным склерозом. Обе эти болезни относятся к аутоиммунным расстройствам, при которых организм нападает на собственные клетки и при обеих у больных наблюдается избыточное количество клеток не Th2, а Th1.
Надо не забывать, что организм любого человека – и аборигена Амазонии, и жителя мегаполиса – всегда одинаково подвергается массированным атакам микробов кишечника, которые весят почти два килограмма и обитают в толстой кишке. Если бы иммунная система на самом деле страдала от безделья в отсутствие реальных врагов – разве иммунные клетки не воспользовались бы случаем, чтобы напасть на этих чужаков?
Все сводится к вопросу о том, как именно иммунная система решает, на кого нападать. Ответ может показаться очевидным: она должна противостоять всему, что не является частью организма. В человеке – на «нечеловеческое», в мышке – на «немышиное». Иными словами – на чужое. Все, что требуется, – это определить, что является человеческим, то есть своим, и не трогать это, и что является нечеловеческим, чужим, и уничтожить это. Именно такое противопоставление своего и чужого более ста лет являлось одним из основных постулатов иммунологии.
Однако если бы иммунная система действительно строго следовала такому принципу, то есть нападала бы на любые попадавшиеся ей чужие частицы: на молекулы пищи, на пыльцу, на пыль, даже на чужую слюну, это было бы пустой тратой энергии, тем более что сами по себе данные вещества безвредны. Если нечто является чужим, это еще не означает, что оно представляет опасность и на него нужно нападать. Кое-что лучше не трогать.
Наоборот, что происходило бы, если бы иммунная система не уничтожала ничего своего? Во-первых, у нас были бы перепончатые пальцы на руках и ногах. Примерно на девятой неделе беременности человеческий зародыш величиной с виноградину начинает обретать сходство с человеком. На этом этапе клетки между пальцами на будущих руках и ногах «совершают самоубийство», то есть подвергаются запрограммированной клеточной смерти – чтобы дать пальцам разделиться. «Операцию» по удалению перепонок выполняют фагоциты – особая группа иммунных клеток, чья задача – окружить и «съесть» ненужные клетки перепонок (слово фагоциты в переводе с греческого означает «клеткоеды»).