10% Human. Как микробы управляют людьми

Один из таких «замков» имеет кодовое наименование GPR43 (рецептор, сцепленный с G-белком). Эти рецепторы имеются у иммунных клеток, и те проявляют активность, пока не появятся КЦЖК и не «запрут» их на замок. Но зачем все это нужно? Как это часто бывает в биологии, лучший способ понять, как работает какой-нибудь механизм, — сломать его и понаблюдать, что произойдет дальше. На примере так называемых «нокаутных» мышей (то есть мышей с «выключенным» геном), у которых в данном случае специально был «выбит» ген рецептора GPR43, группа исследователей обнаружила, что без этих рецепторов у животных часто развивается воспаление ободочной кишки, артрит или астма. Тот же эффект наблюдается, если «замок» оставить на месте открытым, а «ключ» забрать. Безмикробные мыши неспособны вырабатывать КЦЖК, потому что у них нет микробов, умеющих расщеплять волокна. Поэтому их «замки» рецептора GPR43 остаются «незапертыми», а мыши оказываются подвержены воспалительным заболеваниям.

Эти чрезвычайно интересные результаты говорят о том, что рецепторы GPR43 служат одним из связующих звеньев между микробами и иммунной системой. Микробы, питающиеся волокнами, «штампуют» ключи в виде КЦЖК, которые потом сами находят «замки» иммунных клеток и запирают их, не давая лимфоцитам броситься в атаку. Рецепторы GPR43 имеются не только у иммунных, но и у жировых клеток. Когда ключ КЦЖК попадает в такой замок, он заставляет жировые клетки делиться, а не становиться крупнее, и запасать энергию здоровым, а не «больным» способом. Кроме того, воздействие КЦЖК на GPR43 вызывает выброс лептина — гормона сытости. Таким образом, поев волокнистой пищи, человек насыщается быстрее.

Схематическое изображение работы «замков» GPR43 и «ключей» КЦЖК

Важны все три главные КЦЖК, но я хочу отдельно рассказать вам об одной из них. Особую роль играет именно масляная кислота, так как она, по-видимому, является недостающим звеном в разгадке тайны «протекающего» кишечника. Я уже неоднократно упоминала, что нездоровая колония микробов провоцирует ослабление белковых цепочек, связывающих воедино клетки кишечных стенок. Сделавшись вялой и рыхлой, кишечная стенка «дает течь», позволяя просачиваться в кровь веществам, которым там совсем не место. По пути они провоцируют иммунную систему, вызывая воспалительную реакцию, которая и стоит за множеством болезней XXI века. Так вот, задача бутирата — затыкать эти самые «течи».

Белковые цепочки, соединяющие клетки кишечника, — как и любые другие белки, участвующие в работе организма, — вырабатываются нашими генами. Однако контроль над этими генами мы частично передали нашим микробам. Именно микробы решают, какую «мощность» задавать тем генам, которые вырабатывают белок для цепочек, скрепляющих стенки кишечника. Бутират выступает их «посыльным». Чем больше бутирата выделяют микробы, тем больше белковых цепочек будет вырабатываться с участием этих генов и тем крепче будут стенки кишечника. Для достижения цели здесь необходимы два условия: во-первых, «правильные» микробы (например бифидобактерии, которые способны расщеплять некоторые волокна на более мелкие молекулы, а также виды Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis и Eubacterium rectale, которые превращают эти мелкие молекулы в бутират), а во-вторых, рацион, богатый волокнами, чтобы этим бактериям было чем питаться. Остальное они сделают сами.

Открытия Патриса Кани и его коллег заставили в корне пересмотреть прежние представления о том, как еда влияет на массу тела. Оказалось, это влияние отнюдь не исчерпывается балансом потребляемых и расходуемых калорий, а выявленная связь между рационом (и особенно содержанием в нем клетчатки), микробами, КЦЖК, проницаемостью кишечника и хроническим воспалением указывает на то, что ожирение — не просто результат переедания, а болезнь, вызываемая сбоями в регуляции энергии. Кани убежден, что неправильное питание — это лишь один из путей, ведущих к ожирению; к тому же результату могут привести любые факторы, нарушающие равновесие микрофлоры, в том числе и антибиотики, если только кишечные стенки позволяют ЛПС проникать в кровь.