100 великих загадок современной медицины

Впрочем, группа Крайана, похоже, выявила, какая коммуникация связывает колонии бактерий, живущих в кишечнике, с головным мозгом. Перерезая блуждающий нерв (вагус) у подопытных мышей, ученые добивались того, что изменение микрофлоры кишечника уже не влияло на поведение зверьков. Очевидно, именно по этому нерву и передаются сигналы от кишечных бактерий в головной мозг.

И все-таки результаты этих экспериментов удивляют. Неужели активность кишечных бактерий может так сильно влиять на работу мозга? Идея эта нова, поэтому и кажется неожиданной, но логика в ней есть.

На протяжении многих миллионов лет бактерии обитают в кишечнике млекопитающих. За это время они волей-неволей научились взаимодействовать с головным мозгом существ, в организме которых живут. В конце концов, само их выживание зависит теперь от питательных элементов, которые они получают от своих «хозяев». Поэтому они и стремятся как-то влиять на поведение хозяев, чтобы получать от них побольше нужных им веществ.

Манипулируя нами, бактерии преследуют свои интересы. В нашем пищеварительном тракте они в явном избытке: их значительно больше, чем клеток организма. Их состав заметно варьируется в зависимости от того, как мы себя чувствуем и чем питаемся. Разумеется, эти микроорганизмы конкурируют между собой, и мы им невольно помогаем. Одни колонии процветают, если мы питаемся в основном жирной пищей; другим больше по нраву, если мы сладкоежки. У наших «квартирантов» множество интересов. В вопросах пищи в чем-то наши интересы совпадают, в чем-то нет. Так могут ли микробы влиять на наши кулинарные пристрастия? Ученые готовы привести целый ряд примеров, доказывающих, что микробы на это способны.

Начнем, разумеется, с мышей. Опыты показали, что у специально препарированных зверьков, чей кишечник теперь не содержал микробов, менялись вкусовые рецепторы, реагирующие на сладкую и жирную пищу.

Похоже, мы, люди, разделяем судьбу мышей. В других опытах обнаружилось, что многие микроорганизмы, населяющие наш пищеварительный тракт, например широко распространенная кишечная палочка (Escherichia coli), вырабатывают дофамин. Благодаря этому гормону мы испытываем чувство удовлетворения, когда питаемся чем-нибудь сладким.

Еще раз обратим внимание на блуждающий нерв. Это – главная коммуникация, связывающая мозг с желудком. Он соединяет 100 миллионов нервных клеток, содержащихся в нашей пищеварительной системе, с головным мозгом. Но нервные клетки пищеварительного тракта, как показал эксперимент, снабжены рецепторами, которые реагируют на присутствие определенных бактерий и продуктов их жизнедеятельности. Микроорганизмы, населяющие кишечник, могут воздействовать на блуждающий нерв и манипулировать нашим меню. Таким образом, этот нерв играет важную роль в закреплении наших гастрономических пристрастий.

Дальнейшие опыты покажут, какова подлинная власть наших жильцов-микробов над нами. Похоже, мы только начинаем понимать подлинное значение микробиома для нас самих, для нашего здоровья.

Вирусы против иммунной системы

Наше тело – это осажденная крепость, в которую со всех сторон устремляются враги – вирусы и бактерии. Стоит им проникнуть внутрь этой уязвимой твердыни, и там может начаться смута, страшное восстание – болезнь. Защищает организм очень надежная и эффективная «спецслужба» – иммунная система. Ее клетки, эти бесчисленные пограничники и часовые, полицейские и палачи, неусыпно следят за любыми микробами, что пытаются пробраться внутрь. В подчинении у нее находится, например, множество агентов с «лицензией на убийство» – Т-лимфоцитов. Эти клетки расправляются с любым, кто подозрителен, кто может нарушить покой в крепости, будь то мутировавшая клетка или вирус.

Вирусы, впрочем, так и стараются «облачиться в овечью шкуру» – спрятаться внутри клеток нашего тела, а затем нанести внезапный удар. Для борьбы с ними иммунная система отряжает специализированные клетки, которые, встретив вирус, нейтрализуют – поглощают его. Плененный вирус становится такой же ценной добычей, как секретная карта, похищенная из сейфа вражеского генштаба. Его отправляют в особый отдел клетки, где разделяют на небольшие фрагменты – пептиды. И подобно тому, как на любом вокзале, том же пропускном пункте огромного города-крепости, можно увидеть стенд с фотографиями людей («Их разыскивает милиция»), на поверхности клетки размещаются пептиды – образцы врагов, их «портреты». По ним клетки-убийцы иммунной системы будут разыскивать точно таких же вирусов, которые все-таки пробрались в наш организм. Но как им удается распознать вирусы, если те так хорошо маскируются?