Kitabı oku: «Кишечный иммунитет. Простые шаги к крепкому здоровью от врача, который не болеет 5 лет», sayfa 4

Бактерии и иммунные клетки – сильная команда

Бактерии, которые заселяют ваш толстый кишечник, обучают ваши иммунные клетки. Большинство иммунных клеток после практического обучения в кишечнике через лимфатическую систему распространяются по вашему телу, чтобы выполнять там свою работу. Но иммунные клетки также кое-что возвращают своим тренерам, бактериям, обеспечивая их биоразнообразие. Поскольку кишечные бактерии конкурируют с потенциально болезнетворными микробами за пищу и место в стенке кишечника, эти микробы не могут одержать верх в здоровом кишечном микробиоме.

И еще примечательно: на самом деле задачей иммунных клеток является предотвращение распространения чужеродных микробов или потенциально болезнетворных бактерий. Однако, когда бактерии в кишечнике замечают, что ваши иммунные клетки не работают должным образом, или когда врага очень сложно одолеть, они протягивают руку помощи, производя вещества, убивающие патогены.

Кишечные бактерии – тренеры ваших иммунных клеток

Вы можете думать о микробах как о тренерах, а о своих иммунных клетках – как об игроках в команде иммунной системы. Как в любом командном виде спорта, качества тренера имеют решающее значение для победы команды. Качества вашего микробиома, его бактерий определяют, смогут ли иммунные клетки полностью раскрыть свой потенциал. Иммунные клетки тренируются, как вы уже догадываетесь, в основном в толстой кишке и в слизистой оболочке толстого кишечника.

Поскольку бактерии кишечника находятся в постоянном контакте с бактериями в окружающей среде, они хорошо осведомлены о том, что происходит во внешнем мире. Вот почему они всегда знают наверняка, какие иммунные клетки, лимфоциты требуются в данный момент и какие иммунные клетки нужно специально тренировать.

Для поиска подходящих иммунных клеток (игроков) в кишечнике есть что-то вроде «агентов игроков», так называемые М-клетки. Бактерии сообщают, какие иммунные клетки необходимы, после чего М-клетки высвобождают все возможные сигнальные вещества для привлечения нужных иммунных клеток. Потому что в зависимости от того, какая опасность подстерегает в данный момент – обнаружен ли микроб в пищевой массе или же атакует вирус – требуются иммунные клетки, обладающие соответствующими способностями. Затем бактерии начинают специально обучать рекрутированные иммунные клетки для выполнения стоящих перед ними задач.

Кроме того, иммунные клетки вступают в контакт со всевозможными микробами, вирусами и опасными веществами и вырабатывают специфические стратегии защиты (см. стр. 17 и далее). После прохождения такой суровой программы обучения специализированные иммунные клетки отправляются атаковать везде, где это необходимо: они переносятся в лимфатические узлы и в итоге через лимфу попадают в каждую часть вашего тела, в особенности туда, где они требуются срочно.

Только после такой тщательной подготовки в кишечнике иммунные клетки, точнее В-лимфоциты, могут вырабатывать антитела, чрезвычайно важные для иммунного ответа: секреторный иммуноглобулин А, сокращенно sIgA. Этот иммунный белок производят плазматические клетки, расположенные под клетками слизистой оболочки кишечника, впоследствии он предотвращает закрепление нежелательных бактерий на всех слизистых оболочках и обеспечивает общее успешное взаимодействие иммунных клеток друг с другом. Так sIgA может нейтрализовать токсины, выделяемые некоторыми бактериями.

Кроме того, этот иммунный белок может закрепляться, например, на частицах пыли, пыльце или нежелательных микробах и собирать их в комки, чтобы их было проще выводить из организма. Но перед этим снова вступают в действие М-клетки: когда антитела sIgA склеивают большое количество незваных гостей, комки отправляются к М-клеткам, а те вызывают фагоциты, которые поедают склеенных захватчиков и таким образом удаляют их из организма. Как мы видим, антитела sIgA играют значительную роль в защите от присутствия нежелательных веществ.

Иммунные клетки – хранители бактериального баланса

Интересно, что иммунные клетки, которые когда-то тренировали бактерии, теперь, наоборот, обеспечивают поддержание бактериального баланса: они вырабатывают антитела sIgA и, благодаря обучению, обеспечивают порядок в кишечнике. Иммунные клетки начинают высвобождать воспалительные сигнальные вещества, когда им не нравится состав бактерий. Таким образом, бактерии и иммунная система постоянно взаимодействуют: чем разнообразнее ваш микробиом, тем больше М-клеток (агентов игроков) производит ваше тело и тем больше иммунных клеток можно тренировать.

Эксперименты на животных показали, что при введении бактерий образуется большее количество М-клеток за короткое время, вследствие чего немедленно увеличивается количество иммунных клеток в слизистой оболочке кишечника ⁷. А после этого, в свою очередь, активизируется образование sIgA и иммунных клеток, которые отправляются прямо внутрь кишечника, чтобы обеспечить порядок и там. Это еще одно свидетельство того, что микробиом определяет, насколько хорошо работает иммунная система. Если кишечная флора работает плохо, то иммунная система всего организма дает сбой.

Бактерии – поставщики питательных веществ для слизистой оболочки кишечника

И последнее, но не менее важное: бактерии также заботятся о том, чтобы слизистая оболочка кишечника всегда находилась в хорошей форме, обеспечивая достаточное количество строительного материала в виде короткоцепочечных жирных кислот, таких как масляная кислота. Она является одним из основных источников энергии слизистой оболочки кишечника, а также обладает сильным противовоспалительным действием. Таким образом, масляная кислота помогает поддерживать кишечный барьер. При отсутствии бактерий, образующих масляную кислоту, возрастает риск ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета, а иммунная система ослабляется.

Кроме того, масляная кислота – наряду с молочной кислотой, которую образуют лакто- и бифидобактерии, – удерживает значение pH кишечника в кислом диапазоне и, таким образом, обеспечивает благоприятную для бактерий среду. В то же время подкисление гарантирует, что токсичный аммиак не всасывается из кишечника. Рацион с высоким содержанием балластных веществ (пребиотиков) помогает этим бактериям процветать и производить достаточное количество масляной кислоты.

Бактерии – чемпионы мира по коммуникации

Бактерии взаимодействуют с внутренними органами и мозгом (см. стр. 59 и далее), а также друг с другом. Все бактерии являются «социальными» существами и действуют в бактериальных сообществах. Они поддерживают друг друга по принципу «в одиночку складываешь, вместе умножаешь». Ни один микроб никогда не стал бы скрывать информацию от своих коллег. У одного микроба может быть более 100 сенсоров, которые он использует для коммуникации и изучения того, что происходит вокруг него ⁸.

ЧУВСТВО КВОРУМА

В микробиологии «чувство кворума» – это химическое взаимодействие между бактериями с использованием высокоспецифичных сигнальных молекул. Феномен был впервые описан в 1970 году, но долгое время подвергался сомнению. Сегодня американский микробиолог Бонни Л. Басслер является одной из ведущих ученых в области межклеточной сигнальной коммуникации. В настоящее время известно, что бактерии реагируют на изменения в своей среде посредством чувства кворума, общаясь друг с другом, а также с высшими организмами.

Когда вы дезинфицируете руки, вы наносите на кожу вещества, которые повреждают ее микробиом. Эта информация немедленно передается всем другим микробам вашего тела. Это химическое взаимодействие посредством специфических сигнальных молекул называется «чувством кворума» (см. таблицу выше). Таким образом, не имеет значения, где микробиом подвергается нападению, ведь всегда затрагивается весь микробиом. Следовательно, если коммуникация бактерий нарушается из-за слишком частого приема антибиотиков, слаженное взаимодействие ваших бактерий также нарушается (см. стр. 48 и далее).

Здоровый микробиом кишечника: ответ коронавирусу?

Является ли здоровый микробиом кишечника ответом на Covid-19 и пандемию коронавируса? Ну, по крайней мере, как вам только что стало известно, здоровый кишечник является ключевым игроком в иммунной системе. Поэтому ученые из Гонконга захотели выяснить, влияет ли состояние микробиома кишечника на иммунный ответ при заражении коронавирусом⁹. В рамках своего эмпирического исследования они изучили образцы крови и стула 87 человек с подтвержденной инфекцией и 13 человек, которые только что выздоровели. В качестве контрольных образцов они использовали результаты 78 участников исследования микробиома до пандемии. Результат: состав кишечной флоры у пациентов с Covid-19 сильно изменился – в пользу провоспалительных бактерий, тогда как противовоспалительных бактерий удалось обнаружить в меньшем количестве. Такой дисбаланс в составе кишечных бактерий заметно увеличивался в зависимости от того, насколько тяжело больной переносил инфекцию коронавируса.

Затяжной ковид и цитокиновый шторм: последствия повреждения микробиома?

Кроме того, ученые смогли пронаблюдать взаимосвязь между несбалансированным микробиомом и концентрацией воспалительных цитокинов ¹⁰. Поэтому они предположили, что существует также связь между составом микробиома и различными воспалительными реакциями, возникающими после того, как основная инфекция утихает (затяжной ковид). Многие показатели свидетельствуют о том, что состояние кишечника влияет как на иммунный ответ на SARS-CoV-2, так и на тяжесть протекания инфекции Covid-19.

ЦИТОКИНОВЫЙ ШТОРМ

Цитокины – это белки, которые регулируют защиту от возбудителей заболеваний. Однако если они высвобождаются неконтролируемым образом в результате чрезмерной реакции иммунной системы (цитокинового шторма), возникают тяжелые воспалительные реакции и повреждение тканей в организме. Следствием являются опасные для жизни осложнения, такие как тромбоз, пневмония или кислородное голодание.

КАК КИШЕЧНИК ОБРАЩАЕТ НА СЕБЯ ВНИМАНИЕ

Пока печень страдает молча, ваш кишечник достаточно четко сигнализирует, когда с ним что-то не в порядке. Вам просто нужно научиться читать его знаки. Следующие восемь симптомов типичны для больного кишечника.

1.  Нерегулярный твердый или мягкий стул: регулярный стул (один или два раза в день) обязателен. Он должен иметь форму колбаски правильной формы, не слишком твердой и не слишком мягкой. Ваш стул выглядит иначе или у вас часто возникают запоры? Значит, кишечник хочет вам что-то сказать!

2.  Запор: многие люди в развитых странах страдают от хронических запоров. В норме дефекация происходит ежедневно или даже несколько раз в сутки, а не только при окончательном переполнении всего толстого кишечника, включая прямую кишку, когда дальнейшая транспортировка просто невозможна. При регулярных запорах кишечные складки растягиваются, и ритмичное движение кишечника (перистальтика) серьезно затрудняется. Хотя даже при употреблении среднего количества пищи одной дефекации в день мало, многие люди ходят в туалет всего два-три раза в неделю.

3.  Вздутие живота и ощущение тяжести: если вы регулярно ощущаете тяжесть и вздутие живота после приемов пищи, вам следует изменить свой рацион. Если чувство переполнения и метеоризм сохраняются, несмотря на подходящую для кишечника диету, имеет смысл целенаправленно «почистить» кишечник, потому что это означает, что в кишечнике слишком много газообразующих бактерий и кишечная флора не сбалансирована.

4.  Плохая кожа: кожа – зеркало кишечника. Если кишечник уже не в состоянии самостоятельно выводить все токсины, он пытается избавиться от них через кожу. Высыпания, нечистая кожа, прыщи и нейродермит – признаки того, что с кишечником что-то не так.

5.  Аллергия и пищевая непереносимость: аллергия или пищевая непереносимость может возникнуть, когда первая линия защиты слишком слаба, слизистая оболочка кишечника стала проницаемой или в кишечнике вырабатывается слишком мало ферментов. Как только ваш кишечный микробиом станет стабильным, первая линия защиты снова сможет работать должным образом, слизистая оболочка кишечника перестанет пропускать инородный материал, а это означает, что чрезмерная реакция вашей иммунной системы больше не потребуется. Кроме того, кишечные ворсинки снова смогут вырабатывать достаточное количество ферментов для оптимального использования всех питательных веществ.

6.  Избыточный и недостаточный вес: чрезмерно полные или худые люди в основном страдают от одной и той же проблемы – нарушения кишечной флоры. У слишком худых людей кишечная флора не способна получать питательные вещества из пищи, поэтому еда не насыщает их. С другой стороны, у людей с избыточным весом кишечные бактерии постоянно посылают в мозг сигналы о голоде, в основном из-за того, что из пищи поступает слишком мало микроэлементов, необходимых для устойчивого чувства сытости.

7.  Боль в спине, боль в суставах и артроз: если кишечник страдает от хронических запоров, скопившаяся масса стула оказывает давление на крестцовый нерв в нижней части спины. Нервы, идущие от поясничного отдела позвоночника к кишечнику, активизируют мышцы и связки, стабилизирующие нижнюю часть спины. Когда кишечник подвергается стрессу, это может привести к хроническому напряжению и болям в спине. Кроме того, поврежденный кишечник не снабжает суставы достаточным количеством питательных веществ. Это может привести к разрушению структур и даже к артрозу.

8.  Усталость и вялость: если работа кишечника нарушена нежелательными кишечными обитателями или повреждением слизистой оболочки, сотни миллионов нервных клеток и вся иммунная система находятся в постоянном напряжении. Это требует много энергии, которой не остается на другие виды деятельности. Результат: вы чувствуете усталость и вялость.

Чутье нутром: мозг в кишечнике и кишечно‑мозговая ось

Ваш кишечник не только транспортирует пищу, извлекает из нее питательные вещества и тренирует иммунные клетки: ему знакомы все молекулы из вашего последнего обеда, он с любопытством улавливает плавающие в крови гормоны, он расспрашивает иммунные клетки, как у них дела, или благоговейно внимает гудению кишечных бактерий. С его внушительной нервной системой и огромной поверхностью кишечник является самым крупным органом чувств вашего тела, он предоставляет вашему мозгу всю информацию о внутренней жизни организма. Ваш пищеварительный тракт оснащен несколькими сотнями миллионов нервных клеток и поэтому так же хорошо связан с нервной системой, как спинной и головной мозг.

Лишь недавно появились медицинские исследования, в которых изучают сложное взаимодействие между кишечником, мозгом, питанием и психикой. Теперь кишечник называют вторым мозгом не только потому, что он определяет наше психическое самочувствие (когда кишечник не в порядке, это негативным образом сказывается на вашем настроении), но и потому, что с точки зрения нейронных сетей, а также производства и передачи сигнальных веществ он ни в чем не уступает головному мозгу. В вашем кишечнике столько же нервных клеток, сколько и в мозге.

Цитата самого известного врача античности, грека Гиппократа с острова Кос (около 460–370 гг. до н. э.): «Кишечник – отец всех недугов». Для медицины становится все более очевидным, что причина множества заболеваний (в том числе и психических) также кроется в кишечнике, хотя это было известно еще за 300 лет до нашей эры. Вывод, основанный исключительно на наблюдениях того времени.

Кишечные бактерии вырабатывают гормоны

Многие сигнальные вещества или гормоны, оказывающие огромное влияние на ваше мышление и поведение, включая BDNF, дофамин, глутамат, ГАМК и серотонин, вырабатываются не только головным мозгом, но и кишечными бактериями. Здоровый микробиом является гарантией того, что не высвобождается ни слишком много, ни слишком мало сигнальных веществ.

➧Фактор роста BDNF (аббревиатура от англ. brain-derived neurotrophic factor) действует на нейроны центральной и периферической нервной системы и способствует росту новых синапсов. Короче говоря, BDNF заставляет ваши нервные клетки расти.

➧Гормон вознаграждения дофамин имеет решающее значение для стремления и радости, для вашего энтузиазма и уверенности в себе. Он также контролирует приток крови к органам и мышцам, стимулирует работу сердца и почек и поддерживает ваши умственные способности.

➧Глутамат делает вас умнее, но лишь в том случае, если он вырабатывается в умеренных количествах самим кишечником, а не употребляется в виде пищевой добавки или усилителя вкуса. Аминокислота L-глутаминовая кислота содержится в белковых продуктах (например, в говядине, курице, курином яйце и грецких орехах). Глутамат – один из важнейших нейротрансмиттеров центральной нервной системы, без которого мы были бы неспособны к обучению. Однако, если глутамата слишком много, нервы перевозбуждаются и способность к обучению ограничивается.

➧Сигнальное вещество ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) прогоняет ваши страхи, потому что она успокаивает нервную систему. Больной же кишечник, напротив, может способствовать развитию тревожности. С другой стороны, тревога может вызвать расстройство кишечника и привести к воспалительным заболеваниям желудочно-кишечного тракта. Интересно, что ГАМК образуется путем преобразования глутамата. Так что важен баланс между возбуждающим глутаматом и успокаивающей ГАМК.

➧95 % гормона счастья серотонина вырабатывается EC-клетками слизистой оболочки кишечника. Если микробиом здоров, EC-клетки могут производить достаточное количество серотонина. Ваши кишечные бактерии косвенным образом решают, счастливы ли вы.

В 2013 году ученые исследовали влияние состояния кишечника на человеческий мозг, предполагая, что оно будет незаметным ¹¹. Однако результат удивил всех: у испытуемых, которые в течение четырех недель употребляли пробиотический коктейль из бактерий, в некоторых областях мозга появились признаки значительных изменений, особенно в области ощущения и обработки боли. Это было первое научное доказательство того, что процессы в кишечнике оказывают влияние на мозг и эмоции человека.