Сьогодні багато чути про важливість флори кишечника, про те, що мікробіотики (бактерії, віруси та гриби), що живуть у нас, взаємодіють із клітинами людини, вони також суттєво впливають на наш метаболізм та імунні реакції. Національний інститут охорони здоров’я США запустив проект “Мікробіом людини” (HMP) у 2008 році з метою детального складання складу флори кишечника з використанням нових методів, таких як секвенування наступного покоління. Поєднуючи слова мікро та біом (екологічно схожа спільнота життя), жива маса, яку називають мікробіомом, вже класифікується деякими дослідниками як орган людини; зараз починає з’ясовуватися, наскільки це важливо не тільки в тілесних процесах, але навіть у функціонуванні нервової системи. Провідним дослідником у цій галузі є біолог Роб Найт, професор Каліфорнійського університету (Сан-Дієго), який у своїй лекції TED 2014 року розповів про мільярди істот, що живуть у нас, та їх дивовижну роль (мікробіом спочатку відносився до всіх мікробних спадковий матеріал, але сьогодні ми використовуємо терміни мікробіота, мікробіом, мікрофлора, кишкова флора як синоніми).

багатомільярдного

Скільки там людей?

Точна кількість мікробіоти, що мешкає в нас і досі, все ще є предметом професійних дискусій, але людський організм, безумовно, містить принаймні стільки ж або більше бактерій, ніж у нього є клітин. Попередні дослідження навіть оцінювали це співвідношення до 10: 1, базуючись на даних 1970-х років, сьогодні, на основі дослідження 2016 року, ми віддаємо перевагу співвідношенню 1,3: 1 як орієнтир. Загальна вага бактерій, що мешкають з нами, становить від 1 до 2,5 кг. Їх чисельне значення незаперечне, крім того, якщо вимірювати в ДНК, різноманітність і значення мікробів ще більше вражає: прибл. У нас є 20 000 людських генів, тоді як кількість мікробних генів коливається від 2 до 20 мільйонів, тому в генетичному відношенні ми на 99 відсотків складаємось з мікробів.

Мікробіом розвивається поступово після народження. У перший тиждень можна виявити небагато штамів, мікробіологічна спільнота досить нестабільна, і протягом першого місяця часто відбуваються значні зміни. При вагінальних пологах у новонародженого переважають штами, що знаходяться у вагінальній флорі матері (штами Lactobacillus, Prevotella або Sneathia), оскільки новонароджений, виходячи зі стерильної матки, вперше стикається з життєво важливими мікробіотиками в подальшому житті. У зрілому віці в кишковому тракті мешкає щонайменше 1200 видів мікроорганізмів, на їх склад можуть впливати дієта, спосіб життя, генетичне походження, ліки та інші захворювання.

Найважливіша і найбільша мікробна спільнота в організмі людини живе в кишковому тракті. Ця система довжиною 6-8 метрів - ідеальний дім для мікробів: тепле, багате на поживні речовини середовище зигзаг, пише Найт у своїй книзі під назвою Наша органічна частина. Їх основною поживною речовиною є клітковини, які наше тіло не здатне перетравити. Мікробіомічні дослідження - це спеціально нова наукова галузь, її детальне картографування розпочато лише в останні десятиліття. Швидкий розвиток та дешевша вартість секвенування ДНК дозволили лише більш детально дослідити мікробіом (більшість мікробів не можна перевірити традиційним методом, тобто вирощувати в чашці Петрі в лабораторії, оскільки ці організми не виживають поза людський організм, але аналіз дозволяє картографувати карту).

Як багатий?

Одним з важливих аспектів дослідження є мікробна різноманітність. Під різноманітністю ми маємо на увазі багатство та рівномірність кишкової флори. Концепція однорідності описує, що якщо взяти дві проби, що містять однакову кількість бактерій (зразки настільки ж багаті), одна може мати однакову кількість кожного штаму бактерій, тоді як інша проба містить багато з небагатьох штамів бактерій і менше інших. Тобто два зразки відрізняються за рівномірністю. Це важливо, оскільки, як і будь-яка екосистема, мікробіом здоровіший і стійкіший, чим більше у нього біорізноманіття.

Чим більше штамів присутній одночасно, тим більше функцій вони можуть виконувати, і чим більше видів присутній, тим більше шансів, що два види виконують подібні функції. І це забезпечує захист усієї екосистеми: якби один вид вимер, інший продовжував би виконувати ті самі функції. І останнє, але не менш важливе: різноманітні системи також більш стійкі до зовнішніх атак, оскільки у добре функціонуючій складній системі різні види використовують усі наявні ресурси, тому зовнішні патогени не мають можливості оселитися.

Кожен по-різному

Різноманітність мікробіому добре видно з того факту, що, хоча ми знаємо, що генетичний запас людини на 99,99 відсотків однаковий, цього взагалі не можна сказати про наш мікробіом. Незважаючи на те, що спочатку дослідники припускали, що існує основний “мікробіом”, який є у кожного, останні дослідження довели, що не існує жодного виду мікробіомів, який можна знайти у кожної людини. Отже, склад нашого мікробіому настільки ж різний від людини до людини, як і відбитки наших пальців. На даний момент ми не можемо сказати, який конкретний склад кишкової флори, що означає здоровий мікробіом. Ми можемо зробити висновок, що, досліджуючи кишкову флору в цілому, ми знаходимо “спільне ядро” метаболічної активності, характерне для здорової кишкової флори. Це також стосується тропічних лісів, які складаються з дуже різних видів у різних частинах світу, і неможливо визначити види, які були б суттю тропічних лісів, проте ці екосистеми функціонують подібним чином, незважаючи на їх власна унікальна флора і фауна: ядро ​​”з’являється на функціональному рівні, а не на рівні окремих членів.

Однак із дослідження, опублікованого в Nature у 2011 р., Ми вже знаємо, що людство можна класифікувати на три великі групи залежно від типу флори кишечника, залежно від того, який штам переважає в їх кишечнику: Prevotella, Bacteroides або Ruminococcus. Переважання певного ентеротипу відноситься до складу дієти: Превотелла в першу чергу асоціюється з вуглеводною та простою дієтою на основі цукру, що є типовим для сільськогосподарських товариств, переважання Bacteroides пов'язано із західною дієтою, що містить тваринний білок, амінокислоти та насичені жири.

Що ми можемо їсти для нашої кишкової флори?

Клітковини - це вуглеводи рослинного походження, які організм не здатний перетравити, тому вони досягають товстої кишки і є основною поживною речовиною для мікробіотиків. Тому велике споживання фруктів та овочів, а також споживання цільнозернових, бобових та олійних культур надзвичайно важливі для кишкової флори завдяки вмісту клітковини. Організація охорони здоров’я ООН (ВООЗ) рекомендує споживати 25-38 г харчових волокон на день для дорослих; середнє споживання угорських чоловіків наближається до (25,0 грам/день), тоді як споживання жінок менше (20,8 грам/день). Порція приблизно 75 грамів вареної сочевиці, наприклад, вже містить 15 грамів клітковини.

Ферментовані (ферментовані) продукти, які не піддаються термічній обробці (наприклад, квашена капуста, соєвий соус, місо, йогурт, кавказький кефір, деякі сири), є важливими джерелами пробіотиків (хороших бактерій), їх споживання також сприяє більш збалансованій флорі кишечника.

Загалом, важливо мати на увазі, що оскільки типова західна дієта (завдяки більшій частці насичених жирних кислот, рафінованих вуглеводів та оброблених продуктів) знищує флору кишечника, варто вибирати якомога більше натуральних інгредієнтів.

І як це може стосуватися психічного здоров’я?

Взаємозв'язок між споживанням фаст-фуду та їжі з високим вмістом цукру та депресією було висвітлено у кількох дослідженнях (детально обговорених у нашій попередній статті). Стан кишкової флори може бути посередницьким фактором у цій взаємодії, оскільки типова західна дієта (завдяки більшій частці насичених жирних кислот, рафінованих вуглеводів та оброблених продуктів) руйнує кишкову флору. Ця асоціація була також продемонстрована на мишах: вже через тиждень дієта з низьким вмістом клітковини знищувала кишкову флору досліджуваних, настільки, що цілі бактеріальні види зникали з кишечника тварин в експериментах. На відміну від цього, коли людина їсть багато овочів, волокна рослинного матеріалу проростають в кишечнику і створюють коротколанцюгові жирні кислоти, які регулюють імунну та нервову системи, писали Найт та його дослідницька група з Nature минулого року.

Ось кишечника та мозку, виявлену в останні роки, в літературі зараз називають більше «віссю мікробіома-кишечника та мозку». Точна взаємодія між кишковою системою та психічним здоров’ям поки не зрозуміла, кілька можливих механізмів можуть зіграти свою роль: з одного боку, кишкові бактерії самі виробляють важливі нейромедіатори (серотонін, дофамін), поглинання яких впливає на наш настрій, а деякі мікроби можуть активізувати людський організм. найдовший нерв - планетарний нерв, який відповідає за спокій як частина парасимпатичної нервової системи, і, по-третє, кишкові бактерії впливають на імунну систему і, отже, опосередковано впливають на наше самопочуття.

Цей суттєво новий напрямок досліджень лише починає розгортатися, і ми поки не маємо чітких відповідей на багато питань, хоча постійно накопичуються докази про толерантність до стресу, депресію, аутизм, лікування хвороби Паркінсона чи навіть гіперактивності.

Мікробіом буде ключовим напрямком досліджень у найближчі роки для картографування як фізичних, так і психічних захворювань; область психології харчування, безумовно, розшириться в майбутньому, і з ростом генетичних досліджень ми отримаємо краще розуміння взаємодії між людським тілом і розумом.

Автор - психолог-консультант та докторант ELTE. У вільний час він займається гастрономією та її межами, автор блогу Babramegy.