Микробы? Мама, без паники, или Как сформировать ребенку крепкий иммунитет

Одна из самых приятных вещей в науке – когда довольно простые эксперименты дают очевидные результаты. Несколько таких простых экспериментов, проведенных группой доктора Джеффа Гордона в Вашингтонском университете в Сент-Луисе и других лабораториях, оказались фундаментально важными: они раз и навсегда доказали, что микрофлора заметно влияет на вес тела. Безмикробные мыши накапливают на 40 процентов меньше жира, чем обычные мыши (в которых живут микробы), несмотря даже на то, что безмикробные мыши потребляют на 29 процентов больше калорий, чем контрольная группа: проще говоря, едят они больше, а весят меньше. Безмикробных животных можно даже сажать на диету, богатую жирами: они надежно защищены от ожирения. Однако если безмикробных мышей колонизируют фекальные микробы обычных мышей (мыши – копрофаги, так что этот эксперимент в исполнении оказался очень прост), они буквально за две недели набирают 60 процентов дополнительного жира просто потому, что получили кишечных микробов. Одно это может служить надежным доказательством того, что микрофлора влияет на количество жира в теле.

Следующий шаг: ученые организовали колонизацию безмикробных мышей фекальными микробами жирных мышей, и эти мыши набрали намного больший вес, чем те, которые получили микрофлору обычных мышей. Из этого эксперимента видно, что микробиом жирных животных эффективнее усваивает энергию из еды, чем микробиом животных с нормальным весом. А вот то, что простая пересадка фекальных микробов может серьезно повлиять на вес, – это революционное открытие.

О мышах и людях

Мы, конечно, не можем из соображений этики повторить такой же эксперимент на безмикробных людях, но несколько исследований подтверждают, что подобный эффект у людей все же наблюдается. Доктор Гордон, например, использовал в эксперименте близнецов, один из которых страдал ожирением, а другой – нет; обнаружилось, что после пересадки человеческих фекальных микробов безмикробным мышам те мыши, которые получили микрофлору толстого близнеца, стали тяжелее и набрали больше жира, чем мыши, получившие микрофлору худого близнеца. Кроме того, оказалось, что микрофлора жирных доноров оказалась менее разнообразной по микробному составу, чем микрофлора худых доноров, и то же наблюдалось и у колонизированных животных. Впрочем, были и хорошие новости: пересадив микрофлору худых доноров мышам, до этого получивших микрофлору толстых, ученым удалось замедлить у этих мышей набор веса; иными словами, «худая» микрофлора побеждает «толстую». Исследования детей с лишним весом также обнаружили отличия их микрофлоры от микрофлоры детей с нормальным весом и показали, что эти отличия появились раньше, чем дети начали набирать вес. Все эти исследования показывают, что «букашечки» в наших животах действительно влияют на наш вес. Но как?

Здесь все становится сложнее, и, к сожалению, простых и красивых экспериментов вроде пересадки фекальных микробов у нас уже нет. Есть несколько предположений насчет того, как именно и почему микробы влияют на наш вес, но на данный момент это просто теории и, сказать по правде, мы еще точно не знаем, как все там работает. Мы знаем, что микробы выполняют большинство самой тяжелой работы по переработке еды (у людей даже нет генов выработки ферментов, необходимых для переваривания некоторых видов пищи, потому что мы знаем, что микробы и так справятся). Как показывают эксперименты на безмикробных мышах, микрофлора жирных животных намного эффективнее усваивает энергию из еды. У этих микробов больше ферментов, предназначенных для переработки питательных веществ и усвоения энергии, чем у микробов, живущих в худых людях. Некоторые продукты переработки вызывают в организме выброс гормона, который отвечает за то, чувствуем ли мы себя сытыми (с точки зрения микробов это отличный способ получить еще немного еды!).

Микробы помогают выполнить тяжелую работу по переработке еды (организм так обленился, что не вырабатывает нужные ферменты, так как уверен, что микробы справятся).

Еще одна возможная причина – воспаление, проявляющееся при ожирении и, как сейчас считается, вызывающее болезни вроде диабета 2-го типа или инсулинорезистентности. Воспаление – это иммунная реакция на патогены или повреждение тканей. Если говорить об ожирении, считается, что воспаление возникает потому, что диеты с высоким содержанием жира повышают проницаемость кишечника: микробы или микробные молекулы получают возможность проникать через стенки кишечника в брюшную полость, а это вызывает общее воспалительное состояние (подробнее мы обсудим это в главе 12, где много будет говориться о проницаемости кишечника и кишечных заболеваниях).