История иммунной системы

Для нашей иммунной системы микробиом кишечника жизненно важен. Полезные кишечные бактерии защищают нас от болезнетворных возбудителей, убивая их. Тем самым они очищают и защищают свою среду обитания — экосистему кишечника — и попутно оказывают нам услугу. Кроме того, кишечные бактерии тренируют всю нашу иммунную систему. На примере многообразной экосистемы кишечника она учится эффективно различать «свое» и «чужое», полезное и вредное. Помимо всего прочего, микробы с помощью сигнальных веществ влияют на сложную сеть обмена информацией во врожденной иммунной системе и в иммунных клетках, основанную на цитокинах. Микроорганизмы стимулируют выработку антимикробных пептидов (АМП) и белков острой фазы (БОФ), которые особенно важны для эффективной иммунной реакции на ранних стадиях развития инфекции. Кишечные микробы принимают также участие в сигнальной цепи между кишечником и мозгом. За счет стимуляции нейротрансмиттеров типа серотонина или дофамина они могут влиять как на наше психическое состояние, так и на регулирование иммунных функций. Нарушения в микрофлоре кишечника оказывают негативное воздействие на сложную сеть сигнальных веществ в иммунной системе.

Питательная среда кишечных микробов — слизь, покрывающая внутренние стенки кишечника, — явля­ется основой жизни симбионтов. Все, что мы потребля­ем с пищей, влияет как на качество слизи, так и на обита­ющие там микроорганизмы. Сегодня нам известно, что состав микрофлоры закладывается уже при рождении, когда плод проходит через родовые пути и вступает в контакт с вагинальной микрофлорой матери. На протяжении жизни этот состав дополняется и адаптируется к окружающей среде. Поэтому люди, появившиеся на свет с помощью кесарева сечения, тоже способны со временем сформировать экосистему кишечника.

Кишечные микробы

Микроорганизмы из кишечника на протяжении всей жизни взаимодействуют с иммунной системой. На их деятельность влияет наша пища. Так называемые пребиотики служат полезным бактериям источником энергии и способствуют их росту. Речь идет о балластных веществах, которые нашим организмом не усваиваются, но снабжают кишечную микрофлору углеводами. Пребиотические балластные вещества — это питание для наших симбионтов, а не для нас. Самые известные пребиотики — это фруктан, галактан и глюкан. Они содержатся преимущественно в продуктах питания растительного происхождения, таких как цикорий, чеснок, спаржа, злаки, козелец, топинамбур и другие корнеплоды. В отличие от пребиотиков, пробиотики содержат бактерии, которые способны жить в нашем организме. Их можно встретить, например, в йогурте, простокваше, квашеной капусте и других продуктах, подвергшихся ферментации. Кроме того, хорошо известно и подробно задокументировано иммунобиологическое значение витаминов, минеральных веществ и вторичных веществ растительного происхождения. Но главную роль в рамках экоиммунологии играют описанные выше экосистемные и адпатированные к условиям окружающей среды свойства нашего кишечника.

Связь кишечника и легких

Тот факт, что характер питания может влиять на течение инфекционных заболеваний, известен уже давно и хорошо задокументирован[109]. Между тем в ходе экспериментов на животных было доказано, что кишечные бактерии способны даже помогать в защите от легочных инфекций. Когда наша иммунная система через свою сигнальную сеть призывает кишечные бактерии помочь в борьбе с респираторными заболеваниями, они мигрируют через кровоток в дыхательные пути и оказывают поддержку иммунным клеткам в борьбе с вирусами и болезнетворными бактериями. Для этого они используют свое проверенное в ходе эволюции оружие — например, вырабатывают собственные иммунные белки, антибиотики и противовирусные препараты, которые создавались для защиты от бактериофагов. Они также предотвращают проникновение патогенов в клетки наших дыхательных путей, блокируя клеточные мембраны[110]. По результатам исследования, опубликованного в журнале Nature, эксперты в области иммунологии слизистой оболочки кишечника пришли к выводу, что сбалансированная диета с высоким содержанием клетчатки и достаточным обеспечением кишечного микробиома пре- и пробиотиками благоприятно влияет на течение легочных инфекций. Авторы называют эту взаимосвязь кишечно-легочной осью[111].