Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

От каких именно микробов зависят жизнь и здоровье человека, до сих пор неясно. Несмотря на то что доминирующие группы бактерий у всех людей одинаковы, точный состав жителей кишечника у каждого человека свой. Он мог бы послужить не менее точным способом идентификации личности, чем отпечатки пальцев или форма ушей, если бы только его подсчет не стоил так дорого, а сам он не менялся так часто.

Известно, например, что микробиом связан[248] с местом жизни человека: даже в пределах одной страны по содержимому кишечника можно распознать[249] уроженцев разных регионов. Возможно, в этом как-то замешан тип питания – второй важный фактор, который определяет состав кишечных бактерий. Поскольку каждый микроб приспособлен к определенному типу пищи, то в зависимости от рациона разные виды бактерий будут размножаться быстрее или медленнее и получат больше или меньше шансов захватить место на стенке кишечника. Поэтому одних и те же микробов можно[250] встретить в разных соотношениях внутри мясоеда, сыроеда и сладкоежки. Говорят, что даже один день перехода с вегетарианской диеты на мясную приводит[251] к перестройке микробного сообщества.

Кроме того, состав бактерий может изменяться в зависимости от уровня и типа гормонов[252] в крови. У разнополых близнецов набор микробов начинает резко различаться после полового созревания. Эти различия оказываются устойчивыми и сохраняются (по крайней мере, у мышей) даже после пересадки "мужских" микробов в женский организм.

Наконец, на бактериальный состав кишечника влияют люди, с которыми мы контактируем. Кишечные микробы могут быть так же заразны, как и их болезнетворные родственники. Поэтому, например, довольно часто можно встретить эксперименты, в которых ученые не пересаживают напрямую микробов от одной мыши к другой, а просто дают зверькам пожить некоторое время в одной клетке. А недавно, изучая крестьян на Филиппинах, исследователи натренировали[253] компьютерный алгоритм предсказывать по набору бактерий, кто с кем состоит в браке.

Все эти факторы – место жительства, еда, количество гормонов и контакты с соседями – действуют одновременно, делая микробное сообщество внутри каждого человека неповторимым и заставляя его постоянно меняться. Поэтому, когда ученые говорят о патологических изменениях в бактериальном составе, и тем более о старении кишечных микробов, они имеют в виду не конкретные события – у каждого человека они будут свои, – а некоторую общую тенденцию, которую приходится вычленять среди тысяч проб и образцов.

Время перемен

В отличие от наших собственных клеток, микробы не стареют в классическом понимании этого слова. Они не умирают и не разрушаются, их количество остается постоянным. И никаких серьезных изменений в их сообществе в первые 70 лет жизни не происходит[254] – если не считать, конечно, первого времени после появления на свет и разных заболеваний.

А потом постепенно условия жизни внутри человека меняются и микробам приходится адаптироваться к новым реалиям. Дают о себе знать[255] возрастные болезни хозяина: слабое пищеварение (пища хуже перемешивается и переваривается), недоедание и истощение, прием таблеток (нередко антибиотиков). Все это бьет по бактериальному сообществу – кто-то гибнет под действием лекарств, другим просто не достается привычной еды. Меняется и характер питания хозяина: у пожилых людей начинаются проблемы с зубами, им тяжело жевать и глотать жесткую пищу, поэтому из рациона исчезают[256] растительные волокна, которые так любят многие кишечные бактерии.

Наконец, свою роль играет и хроническое воспаление в тканях стареющего организма. Иммунные клетки, которые приходят на зов SASP в ткани, производят много активных форм кислорода. А те, в свою очередь, мешают жить[257] анаэробным бактериям, которые привыкли к тому, что в кишечнике кислорода практически нет.

Поскольку между бактериями постоянно идет конкуренция – как между клетками в ткани – и ресурсов не хватает на всех, то с возрастом, когда правила игры меняются, она перетекает в настоящую революцию в микробном государстве. Наиболее распространенные в кишечнике бактерии – влиятельные семейства Ruminococcaceae, Lachnospiraceae и Bacteroidaceae – теряют свои позиции и уменьшаются в числе. На стенках пищеварительного тракта появляются вакантные места, и это дает шанс другим видам, которые у молодых людей годами оставались в тени, – вроде семейства Christensenellaceae, стрептококков и клостридий.

Затем в кишечнике селятся устойчивые к кислороду бактерии, которые у молодых людей появляются лишь при воспалениях. Восстанавливают свое влияние бифидобактерии, которых много только у маленьких детей, а потом они вынужденно уступили место другим группам. К пертурбациям в составе коренного населения добавляется и волна великого переселения в кишечник: в состарившуюся "столицу" съезжаются мигранты из других частей тела, например члены семейств Mogibacteriaceae и Synergistaceae из окрестностей зубов и десен.