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

Всего на стенках нашего пищеварительного тракта пасутся более тысячи видов бактерий, из них большинство [247] Santoro A. et al. Gut microbiota changes in the extreme decades of human life: a focus on centenarians // Cellular and Molecular Life Sciences. 2017 Oct; 75:129–148. относится к пяти группам: Firmicutes (в их числе – молочнокислые, или лактобактерии), Bacteroidetes, Actinobacteria (в частности, бифидобактерии), Verrucomicrobia и Proteobacteria (среди них самый известный из жителей кишечника – кишечная палочка Escherichia coli ). Эта разношерстная толпа покрывает стенки нашего кишечника многослойной пленкой, но мало кто задерживается в ней надолго. Часть микробов постоянно смывается потоком жидкости и покидает организм, а оставшиеся в живых размножаются и держат строй.

Но организм человека не благотворительная столовая для бактерий. Если бы они просто отбирали нашу еду, не давая ничего взамен, иммунная система давно атаковала бы их, приняв за паразитов. Но она молчит (о том, почему это так, поговорим дальше). Взамен микробы откупаются целым списком добрых дел. Они помогают переваривать молекулы, с которыми не справляются наши пищеварительные ферменты (например, растительные углеводные волокна), производят витамины (К и некоторые из группы В), которые организм человека не умеет синтезировать сам, и защищают нас от других, патогенных бактерий, которые не довольствуются нашей обычной пищей и травят кишечник изнутри (как, например, некоторые клостридии).

Микробы и их люди заключили взаимовыгодный пакт о ненападении: они нас защищают, мы их не выгоняем. Чтобы его скрепить, обе стороны старались быть полезными друг для друга и за долгие годы сотрудничества стали зависимыми от этих отношений.

Бактерии долго не выживут вне организма человека, и об этом хорошо знают микробиологи, которые пытаются культивировать их в лаборатории – вырастить удается далеко не всех. Не могут они прожить и без привычной еды, поэтому если человек вдруг сядет на диету и лишит часть своих сожителей продуктов, некоторые из них сразу же погибнут.

Человек тоже не выживет без своих микробов – без их витаминов, продуктов расщепления еды и сигнальных веществ, – а если они уступят место другим бактериям, организму придется перестраиваться вслед за новыми обитателями. Именно поэтому сегодня так много медицинских исследований посвящено пересадкам кишечных бактерий как способу справиться с самыми разными болезнями – от диабета до аутизма и, конечно же, старения.

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] Suzuki T. A. & Worobey M. Geographical variation of human gut microbial composition // Biology Letters. 2014 Feb; 10 (2): 20131037. с местом жизни человека: даже в пределах одной страны по содержимому кишечника можно распознать [249] He Y. et al. Regional variation limits applications of healthy gut microbiome reference ranges and disease models // Nature Medicine. 2018 Aug; 24: 1532–1535. 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] Schnorr S. L. et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers // Nature Communications. 2014 Apr; 5: 3654. встретить в разных соотношениях внутри мясоеда, сыроеда и сладкоежки. Говорят, что даже один день перехода с вегетарианской диеты на мясную приводит [251] David L. A. et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome // Nature. 2013 Dec; 505: 559–563. к перестройке микробного сообщества.

Кроме того, состав бактерий может изменяться в зависимости от уровня и типа гормонов [252] См. п. 103. 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] Brito I. L. et al. Transmission of human-associated microbiota along family and social networks // Nature Microbiology. 2019 Mar; 4: 964–971. компьютерный алгоритм предсказывать по набору бактерий, кто с кем состоит в браке.