Эмеран Майер - Второй мозг - Как микробы в кишечнике управляют нашим настроением, решениями и здоровьем

Оказалось, что распад резистентного крахмала обычно инициируют упомянутые выше Ruminococcus bromii, в результате чего частично переваренный субстрат становится доступным для других бактерий, которые затем дальше расщепляют отдельные сахара, используя для этого различные ферменты. Такие микроорганизмы, как R. bromii, экологи называют «ключевыми видами», потому что их деятельность необходима для функционирования в оптимальном режиме всей экосистемы. Например, для Йеллоустонского национального парка ключевым видом являются волки. Там они контролируют численность популяции лося, в результате чего дело не доходит до уничтожения лосями пастбищ, и экосистема поддерживается в сбалансированном состоянии. Исчезновение волков приведет к серьезным последствиям для многих находящихся ниже по трофической цепи видов и таким образом повлияет на функционирование всей экосистемы.

Если число таких ключевых видов бактерий, как R. bromii, уменьшается или они вообще отсутствуют, все другие обитатели кишечной микробиоты начинают хуже выполнять свою работу (например, заниматься метаболизмом сложных углеводов). И наоборот, если исчезают какие-то виды, стоящие ниже в пищевой цепочке, их работу легко могут выполнить другие участники цепочки, также относящиеся к видам, стоящим ниже в трофической цепочке.

Все это означает, что, родившись в условиях западной цивилизации, вы приобретаете западный тип микробиома. Если в данный момент вы придерживаетесь веганской диеты, ваша кишечная микробиота останется такой же, как у типичного всеядного жителя развитой страны, а если вы перейдете на палеодиету и будете придерживаться ее до конца своих дней, ваша микробиота не станет такой же, как у охотников-собирателей. При этом структура микробных метаболитов, которые производит организм, зависит именно от диеты.

Даже если диеты у вас и у вашего соседа очень схожи, в ваших пищеварительных трактах будут обитать разные виды микроорганизмов. Совпадает только небольшая доля видов и штаммов микроорганизмов, даже если гены, которые эти микроорганизмы экспрессируют, и метаболиты, которые они производят, у этих людей оказываются схожими. Роб Найт из Университета Калифорнии в Сан-Диего, настоящий гений аналитики, благодаря которому стали возможными современные исследования кишечной микробиоты, считает, что кишечная микробиота похожа на крупномасштабную экосистему, где группировки различных видов микроорганизмов могут выполнять одинаковые функции.

Однако здесь не все идентично. Два луга на фотографии могут выглядеть одинаковыми, особенно по сравнению с двумя лесами, но на самом деле эти луга могут серьезно отличаться друг от друга и счет может идти на сотни видов растений и живых существ, хотя внешне среда кажется очень похожей.

Отношения между составом кишечной микробиоты и ее функциями можно представить и по-другому. Допустим, вы любитель музыки и у вас есть любимый оркестр, например Лос-Анджелесский или Берлинский филармонический, чьи выступления вы слышали много раз. Когда вы ходите на выступления, музыканты в оркестре по большей части остаются теми же, однако произведения, будь это музыка Бетховена, Малера или Моцарта, исполняются разные — все зависит от того, какие ноты стоят на пюпитре перед музыкантами во время концерта. Поэтому, когда речь идет о здоровье, идентичность видов микроорганизмов важна не так, как работа, которую они выполняют. Все как в оркестре: чтобы вы получили удовольствие, важно музыкальное произведение, а не тот факт, что его исполняют те же самые музыканты.

Как свидетельствуют результаты исследования Гэри Ву, микробиота ЖКТ может адаптироваться к резким изменениям источников питания, переходу на другую пищу, чтобы продолжать существовать и производить свои метаболиты. Адаптация — один из элементов огромной мудрости эволюции, которая проявляется в устройстве и функционировании желудочно-кишечного тракта. Мы уже обсудили, как эта мудрость запрограммировала прямое взаимодействие по оси ЖКТ — микробиота — головной мозг и снабдила организм не только прекрасно функционирующей пищеварительной системой, но и расширяющейся библиотекой внутренних ощущений, которые помогают прогнозировать будущее, и инстинктами, помогающими более тонко и своевременно реагировать на опасности окружающего мира. Важно отметить, что, хотя кишечный микробиом и его связи с мозгом программируются в самом начале жизни, он остается гибким и способным к адаптации на протяжении всей жизни.