Как вырастить экопродукты. Все о здоровом питании от рождения до 100 лет

Но самое главное – микроорганизмы переваривают пищевые волокна и сложные молекулы сахара, которые пищеварительная система не может сама расщепить или абсорбировать, и тем самым обеспечивают нас дополнительными калориями, которые иначе были бы выведены с калом.

В доисторические времена люди больше времени уделяли охоте и вообще поиску еды. Они не занимались спортом для того, чтобы влезать в узкие джинсы, просто дополнительные калории, которые кишечная микробиота извлекала из пищи, помогали людям выжить.

Влияние физиологии на психологию

Изучая влияние нашего микробиома на ось кишечник – мозг, исследователи задались вопросом: влияют ли бактерии в нашем кишечнике на наши психологию и поведение?

У людей гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система является основным ответчиком на стресс любого вида. Это часть лимбической системы, которая активно участвует в эмоциях и памяти. Стресс приводит к высвобождению кортизола – «гормона стресса», который оказывает различные эффекты на многие органы, включая головной мозг и кишечник. Через кортизол реакция мозга на стресс влияет на клетки кишечника, иммунные клетки, энтеральные нейроны и энтерохромаффинные клетки (клетки, синтезирующие серотонин). Одновременно все эти клетки также находятся под влиянием наших бактерий. Так что между бактериями и нервной системой происходит двусторонний диалог.

Какие изменения в функциях мозга связывают с микробиомом? Приведем примеры последних открытий в этой области. Дети с аутизмом часто имеют ненормальный и менее разнообразный состав бактерий в кишечнике. Обнаружено, что кишечные микроорганизмы могут изменять уровень метаболитов, связанных с нейромедиаторами, которые влияют на взаимосвязь между кишечником и мозгом, и/или изменяют функционирование мозга.

Исследователи заметили, что у специально выведенных мышей, не имеющих кишечных бактерий, наблюдалась усиленная реакция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на стресс. Дальнейшие эксперименты с использованием таких же мышей продемонстрировали, что отсутствие кишечных бактерий также воздействует на функции памяти.

Стерильные мыши стали основой для изучения оси микробиом – кишечник – мозг. На одних изучали влияние нейроактивных веществ, вырабатываемых микрофлорой кишечника; на других изучали отличия состава микрофлоры кишечника у людей с психиатрическими или неврологическими заболеваниями.

Выяснилось, что стресс увеличивает проницаемость слизистой оболочки кишечника; это обеспечивает бактериям более легкий доступ к клеткам энтеральной иммунной и нервной системы, хотя есть и другой, более прямой путь.

Используя пищевые токсины, ученые обнаружили, что бактерии в кишечнике могут активировать стресс, непосредственно воздействуя на блуждающий нерв, который иннервирует верхнюю часть пищеварительного тракта. Исследования показали, что эти чувствительные нейроны менее активны у стерильных мышей. После того как этим мышам дали пробиотики для восстановления микробиома, уровни активности этих нейронов вернулись к норме.

Еще одно исследование обнаружило, что возрастное ухудшение памяти у грызунов может быть обращено вспять с помощью повышения уровней микроорганизмов в кишечнике с помощью пробиотиков. Авторы пришли к выводу о том, что кишечным микробиомом можно манипулировать с целью положительного воздействия на функционирование нейронов.

Как микробы кишечника влияют на работу мозга? Бактерии, населяющие наш кишечник, не могут проникать за его пределы, если он не поврежден, поэтому в нормальной ситуации они не контактируют с остальным телом напрямую. Тем не менее, бактерии и отходы, которые они выделяют в процессе своей жизнедеятельности, связаны с органами тела множеством путей.

Поговорим подробнее, как это происходит. Один пример. Короткоцепочечные жирные кислоты могут влиять на производство гормонов в кишечнике и тем самым косвенным образом воздействовать на те зоны в мозгу, которые подвергаются влиянию этих гормонов. Другой пример. Иммунные клетки присутствуют на внешней стенке кишечника и могут запускать отростки внутрь него, регистрируя изменения в кишечной среде, например, количество и качество бактерий. Зафиксировав дисбаланс, иммунные клетки начинают испускать сигналы, которые через кровоток достигают мозга.

В норме постоянная связь между бактериями и мозгом не вредит человеческому здоровью, поэтому эволюция сделала так, чтобы мы ничего не знали о своей бактериальной флоре.

Бактерии, из которых состоит микробиом, постоянно конкурируют за место в экосистеме кишечника. В первые годы жизни человека между бактериями разных видов устанавливается баланс, после чего серьезных колебаний относительной численности бактерий разных видов уже не происходит.