Микробиота. Тайны ваших бактерий

В Шанхайском университете специалисты под руководством Синьи Ванг на протяжении двух месяцев лечили мышей с симптомами болезни Альцгеймера коктейлем из антибиотиков. Действительно, наблюдения показали уменьшение воспалений тканей головного мозга. Сразу же после этого мышам стали давать пребиотики, главным образом смесь специфических олигосахаридов. Амилоидные бляшки в их мозге начали рассасываться. Подобное лечение нормализовало соотношение двух аминокислот, фенилаланина (уровень которого повышается при болезни Альцгеймера) и изолейцина. Подтверждено, что такое количественное соотношение аминокислот необходимо не только мышам, но и людям. В настоящее время проводятся исследования этого типа пребиотиков на людях.

Другое исследование проводилось в Калтехе, в Калифорнии. Научная группа под руководством Саркиса Мазманяна сравнила две группы мышей, у которых были вызваны симптомы болезни Паркинсона путем генетических модификаций. Первая группа состояла из «стерильных», то есть лишенных микробиоты, мышей, а животные из второй группы обладали нормальной микробиотой. В отличие от последних «стерильные» мыши почти не демонстрировали признаков болезни.

Когда «стерильные» особи получили с пищей метаболиты, имитирующие метаболиты кишечных бактерий, а именно короткоцепочечные жирные кислоты, они начали испытывать все симптомы заболевания. То же самое произошло, когда мышам трансплантировали микробиоту людей, страдающих от болезни Паркинсона. И наоборот, когда животным подсадили микробиоту здоровых людей, их состояние улучшилось.

В настоящее время проводятся исследования, посвященные лечению людей, страдающих от болезней Альцгеймера и Паркинсона, при помощи антибиотиков. На данном этапе их цель – определить нужный тип антибиотика и пути последующего восстановления здоровой микробиоты. Возможно, для этого будет проводиться трансплантация фекальной микробиоты; остается определить необходимую частоту процедур и подходящий тип донора.

Не стоит забывать о том, что эти болезни вызваны целым комплексом факторов, они – плод взаимодействия между хозяином (нами), нашими генами, нашей микробиотой, генами наших бактерий и всем комплексом окружающей нас среды. Состояние микробиоты лишь один из этих факторов; он вызывает наибольший интерес потому, что он изменяем, мы можем на него повлиять.

Бактерии долгожителей

Мы еще очень мало знаем о нашей микробиоте и о популяциях, которые ее образуют. Погружаясь в эту неизвестность, исследователи выясняют, существуют ли кишечные бактерии, связанные с долголетием.

Нам уже известно, что до 70–75 лет состояние нашей микробиоты остается относительно стабильным. В дальнейшем ее состав начинает обедняться: она становится менее разнообразной, популяция антивоспалительных бифидобактерий сокращается, а количество бактерий, вызывающих воспаления, растет. Возможно, причина этих изменений кроется в пищевых привычках: пожилые люди меньше пьют, едят, хуже пережевывают пищу.

Также известно, что существует естественный процесс старения всех живых существ: это инфламейджинг, контаминация двух английских слов – inflammation («воспаление») и aging («старение»). Иными словами, воспалительный процесс, который прогрессирует с возрастом и усугубляется проницаемостью стенок кишечника, окислительным стрессом. Мы в определенном смысле саморазрушаемся.

Исследования микробиоты людей, достигших возраста 100 лет и более, показали присутствие особых бактерий. Например, не слишком распространенного вида Eubacterium limosum; о нем известно только, что он обладает противовоспалительными свойствами. Также были обнаружены Akkermansia muciniphila, которые, предположительно, воздействуют как натуральные антиоксиданты, то есть уменьшают окислительный стресс, позволяя организму противостоять естественному старению и достигать границ человеческой жизни, настолько, насколько позволяет наша ДНК.

Вопрос о том, является ли присутствие этих бактерий причиной или следствием долгой жизни, остается открытым, что предоставляет ученым огромное поле для исследований. Я считаю, что это причина: вряд ли специфические бактерии появились в результате продолжительной жизни, скорее, они сделали ее возможной.

Немецкий институт Макса Планка совместно с зимбабвийским институтом биологии позвоночных проводят исследования в этом направлении. Объектом изучения стали рыбы семейства нотобранхиевых. Они известны как позвоночные с самой короткой продолжительностью жизни, в среднем три месяца, что делает их интересным объектом для исследования механизмов старения. Трансплантируя микробиоту молодых рыбок старым, ученым удалось продлить жизнь последних на 20 %. Еще неизвестно, можно ли экстраполировать результаты на людей, которые устроены намного сложнее, чем рыбки, однако это еще один путь исследований на ближайшие годы.

Глава 11 От кишечника к мозгу (и наоборот)