Микробиота кишечника человека

Какова ее роль и как ее улучшить?

Почему люди, которые годами соблюдая строгую диету, все равно не могут похудеть? Отчего многие из нас регулярно принимают витаминные комплексы, но они не усваиваются?

Почему кто-то постоянно цепляет на себя вирусы и инфекции? А других они как будто обходят стороной? Понятно, что ответы на эти вопросы нужно искать внутри человека. Но где именно?

В начале 21 века ученые заговорили об открытии нового органа в теле человека. Назвали этот орган — микробиота. Он весит около двух килограммов. А состоит примерно из ста миллионов клеток.

Но увидеть его невозможно. Даже при помощи самого современного оборудования. По сути своей микробиота — это совокупность бактерий нашего кишечника, кожи и слизистых оболочек.

Микробиота на сегодня довольно хорошо изучена. Ученые утверждают, что от состояния этого органа зависит здоровье человека в целом.

Как формируется микробиота человека

Микробиота формируется еще при рождении.

При этом важную роль играет то, как именно ребенок появляется на свет.

Традиционным способом или посредством кесарева сечения?

Потому как формирование микробиоты в момент рождения идет по-разному.

Микробиоту детей, родившихся нормальным путем, заселяют бактерии матери. А микробиоту деток, родившихся посредством кесарева сечения, в большей степени заселяют бактерии из воздуха роддома.

Далее большую роль играет грудное вскармливание. Потому как при искусственном вскармливании ребенок не дополучает некоторых важных питательных веществ. А они просто необходимы для формирования здорового иммунитета.

В дальнейшем первую скрипку в здоровье микробиоты играет образ жизни человека и его рацион питания. Является ли он приверженцем вегетарианства или он большой любитель фастфуда.

Анализ на микробиоту

Чтобы понять, в каком состоянии ваша микробиота, можно сделать ее анализ.

Для этого в лабораторию отправляют биоматериал кишечника на исследования.

Анализ микробиоты можно сравнить с генетическим тестом. Но изучают в данном случае ДНК не самого человека. А сотен видов бактерий.

Тех, которые населяют организм человека. В результате анализа становятся понятно, какие виды бактерий живут в теле. И главное — в каких пропорциях они населяют кишечник человека.

Бактерии живут в нашем организме в форме микробных сообществ. Они организованы в так называемые биопленки, сбалансированные по своему видовому составу.

Приблизительно как муравьи в муравейнике. Каждое сообщество в биопленке имеет определенный генетический код. Он и регулирует поведение бактерий.

Несмотря на то, что видовой состав микроорганизмов в кишечнике достаточно однообразен, количественное соотношение тех или иных бактерий может сильно варьироваться. И влиять как на самочувствие человека, так и на здоровье в целом.

Ученые уже понимают, какие конфигурации этих сотен бактерий связаны с определенными заболеваниями. А какие определяют крепкое здоровье человека.

Микробиота и иммунитет

Тест на состояние микробиоты определяет не только соотношение полезных и вредных бактерий.

Он еще отвечает на вопрос — в каком состоянии иммунитет человека.

Ведь в кишечнике индивида сосредоточено более 70% иммунных клеток. Это больше половины.

И есть ли у человека риск развития серьезных заболеваний. И достаточно ли в его рационе важных веществ. Ведь они питают жизненно необходимые организму бифидо- и лактобактерии.

Можно сказать, что во многом здоровье человека определяется состоянием его микробиоты. Здоровый вид кожи, нормальное пищеварение и способность противостоять болезням во многом определяется стабильностью его микробиоты.

В желудочно-кишечном тракте и на нашей коже существует огромное количество микробов. Мы с ног до головы ими покрыты. И большинство из них с нами ничего плохого не делают до тех пор пока с нами более или менее все хорошо.

Но если у нас ослаблен иммунитет, то все эти микробики начинают нас поедать. И происходит этот процесс довольно быстро.

Нормальная микробиота

Состав бактериального сообщества напрямую зависит от рациона питания человека.

Ведь бактерии по сути питаются тем же, что и мы. По-другому просто не может быть.

Каждый из нас отдает предпочтение разным продуктам. И сам ежедневно и ежечасно формирует свой неповторимый профиль микробиоты.

Впрочем, если человек питается вроде бы правильно, риск нехватки тех или иных витаминов и микроэлементов все равно есть.

Любой дефицит приводит к гибели полезной микрофлоры. А на ее место заступают более выносливые виды. И обычно менее дружелюбные.

Для того, чтобы сохранять качество и здоровье микробиоты мы должны употреблять в день от 600 до 800 граммов овощей и фруктов. Это обязательно.

Потому что именно там содержатся те активные вещества, которые способствуют стабилизации микробиоты. К тому же они содержат много клетчатки и являются основой для питания полезных микроорганизмов.

Патогенная микробиота

Дисбаланс кишечной микрофлоры способен запустить целый каскад метаболических нарушений.

А они могут привести к развитию серьезных заболеваний. Уже установлена связь между так называемым «смертельным квартетом».

Это ожирение, сахарный диабет 2 типа, атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания.

Все эти болезни напрямую связаны с дисбалансом определенных видов бактерий. Ожирение вообще сейчас стало эпидемией. И прежде всего оно связано с тем, что изменяется состав микробиоты человека.

Причиной ожирения является нарушения симбиоза микроорганизмов, которые живут внутри нас. Оно произошло по многим причинам.

Прежде всего из-за того, что изменился характер питания человека. Меняется и качество тех продуктов, которые мы употребляем.

Ученые установили, что ожирение провоцируется одновременным снижением в микробиоте кишечника одних бактерий и увеличением других. Любого типа аллергии возникают на основе повышенного содержания определенных бактерий.

Снижение количества фекалий бактерий в составе микрофлоры кишечника человека приводит к болезни Крона и диабету 2 типа. Дисбаланс бактерий вейлонелла и лакто бацилл — причина заболеваний желудочно-кишечного тракта.

А риски развития коло ректального рака сегодня связывают с превышением некоторых видов фузобактерий, содержащихся в кишечнике.

Микробы все разные. И по общему принципу — чем лучше и полезнее микроб, тем он слабее, на него легко подействовать чем-то вредным. А чем вреднее микроб или он бесполезный, тем сложнее его изгнать из организма.

Типы микробиоты

Каким бы огромным не было количество бактерий, населяющих наш кишечник, преобладающим будет всего один набор.

Эти наборы называются энтеротипами. И неплохо бы его знать.

Зачем человеку знать свой энтеротип? Это знание поможет найти ответы на ряд очень важных вопросов.

Например, чтобы со 100% уверенностью предположить каким заболеваниям он подвержен. И будет ли иметь проблемы с лишним весом. И какой диеты ему следует придерживаться в течение жизни.

По сути энтеротип — такой же показатель как и группа крови. Он не зависит от возраста, пола или национальности.

К такому выводы пришли ученые из десятка научно-исследовательских центров мира. Исследователи изучали микроорганизмы кишечника около 4 тысяч человек.

Все изученные образцы распределились по трем типовым наборам бактерий. Каждый такой набор получил свое название по доминирующему бактериальному роду:

bacteroides
prevotella
ruminococcus

Тип микробиоты bacteroides свойственен тем, кто придерживается западного типа питания. Там преобладают сахара и животные жиры. И там же мало клетчатки.

А пищевые волокна необходимы. Бактерии расщепляют клетчатку и синтезируют жирные кислоты. Эти полезные вещества защищают кишечник от воспаления.

Микробиота prevotella — этот тип присущ обитателям джунглей. Он свойственен тем людям, у которых преобладает растительная пища. И много клетчатки в рационе. Обычно там много бактерий, которые синтезируют масляную кислоту.

Однако отсутствие в рационе мяса может создать дефицит бактерий, синтезирующих витамины группы В. Это означает, что нужно дополнительно принимать витаминные препараты.

В составе микробиоты вегетарианцев всегда есть отличия. И если вы хотите продолжать такой тип питания, то это ваш выбор. Но есть вещества, которые попадают к нам в организм только из продуктов животного происхождения.

Как улучшить микробиоту?

Ученые придерживаются единого мнения. Это уже доказано многими исследованиями.

Человеку нужна как растительная пища, так и животная. Но не более 150 граммов животного белка в день.

А вот в овощах и фруктах можно себя не ограничивать. Чем больше вы их едите, тем лучше.

В отличие от группы крови, неизменной на протяжении всей жизни, энтеротип может измениться. Причем влиять на количественный и качественный состав собственной микробиоты человек может самостоятельно с помощью питания.

Микробиота нашего кишечника — это особенный орган тела. Потому что мы можем его реставрировать, можем его генетически изменять, варьировать его свойства. Все зависит от задач, которые перед нами сейчас стоят.

Перемена в диете, стресс, изменения в экологии, прием тех или иных лекарств влияет на состав микробиоты.

Например, антибиотики уничтожают не только патогенные бактерии. Они в буквальном смысле «выжигают» полезную микрофлору нашего кишечника. Такое явление называется дисбактериоз.

Причем эффект может сохраняться десятилетиями. Тем самым вызывая нарушения всего желудочно-кишечного тракта.

Богатство микробиоты — это одно из основополагающих факторов здоровья. Но также нужно, чтобы соблюдался баланс полезной и патогенной микрофлор.

Поэтому по рекомендация Всемирной Организации Здравоохранения любая антибактериальная терапия должна сопровождаться приемом пробиотиков — препаратов с бифидо и лакто бактериями. Они восстанавливают полезную микрофлору.

Влияние пробиотиков на микробиоту

Однако не все так просто.

Как показала практика, очень часто хорошо работающие в пробирке препараты не всегда оказывают должный эффект в организме.

Дело в том, что микробы выращенные искусственно, в данном случае — пробиотики, попадают в наш желудок и частично разрушаются кислой средой.

Поэтому большинство полезных бактерий даже не доходят до кишечника. А если и доходят, то не приживаются там надолго.

Все потому что пробиотики являются инородными микроорганизмами для сообществ уже существующих в организме.

Как инороден, например, пересаженный человеку орган или ткани других людей. Они могут отторгаться из-за биологической несовместимости.

По сути такие препараты не имеют пароля для входа внутрь биопленки нашего кишечника. Поэтому пребывание их там временно.

Бактерии тоже могут общаться между собой. Только они используют химическую коммуникационную систему. Они выделяют сигналы для того, чтобы сказать: «Это буду кушать я, а ты сюда не входи».

Последние исследования показали, что только 10% полезной микрофлоры, полученной из фармакологических препаратов может выжить в кишечнике.

Но значит ли это, что пробиотики бесполезны? Ведь реклама говорит об обратном. Пробиотики, конечно, оказывают определенный эффект, но они не приживаются.

Пока они находятся в организме, они выделяют биологически активные вещества и участвуют в процессе жизнедеятельности.

Поэтому минимальную пользу пробиотики в натуральных йогуртах и таблетках, конечно, дадут. Но преувеличивать их эффект не стоит.

Микробиота и антибиотики

Сегодня ученые работают над созданием аут пробиотиков.

Их преимущество в том, что штаммы нормальной микрофлоры выделяются из биоматериалов конкретного человека.

И предназначены для коррекции исключительно его микробиоты. Это значит, что проблема несовместимости исключена.

Но на клинические испытания уйдет еще много лет. И как следует ожидать, подобные препараты будут стоить недешево.

Поэтому дисбактериоз легче предупредить, чем вылечить. Это означает, что нужно воздерживаться от бесконтрольного приема антибиотиков.

Во многих странах антибиотики не дают пациенту до самого крайнего момента. Под действием антибактериальных препаратов организм теряет способность самостоятельно противостоять инфекциям.

Кроме того, с середины 20 века их широкое применение привело к появлению устойчивых штаммов бактерий. Или как говорят ученые, резистентных к данным препаратам.

Когда в 40-х годах антибиотики только появились, их стали считать панацеей ото всего. Ученые говорили, что к концу 20 века все инфекционные заболевания будут побеждены. Но потом поняли, что к антибиотикам очень быстро развивается резистентность.

Сейчас, в 21 веке медики говорят, что если мы всеми силами не будем противостоять появлению резистентных штаммов, то эту битву мы проиграем.

Ученые уже ничего не могут предложить для выздоровления таких больных. Больной должен выздоравливать сам, как и в доантибиотиковую эпоху. И это уже происходит.

По результатам исследований Всемирной Организации Здравоохранения в мире в 2016 году от инфекций, вызванных устойчивых к антибиотикам бактерий умерло 700 000 человек.

А к 2050 году это число может возрасти до 10 000 000 миллионов. Это больше, чем сейчас умирает от рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

Хозяева на нашей планете не люди, а микробы. Они существуют здесь уже 3,5 миллиарда лет против наших 100 тысяч.

И в ходе эволюции они тоже постоянно эволюционируют, борются за свое выживание. Микробы и вирусы выработали массу интересных механизмов выживания.

Так, например, нечувствительной к антибиотикам стала бактерия Клостридиум диффициле. Она вызывает сильнейшее воспаление в кишечнике, нестерпимую боль, обезвоживание и интоксикацию всего организма.

Еще недавно в год от инфекции, вызванной Клостридиум диффициле погибали сотни тысяч человек. Но в 2011 году смертность смогли остановить.

Трансплантация микробиоты

Для лечения инфекционных заболеваний кишечника ученые стали использовать необычный метод — трансплантацию здоровой микробиоты.

По началу этот метод вызывал много споров. Хотя показал замечательные результаты.

Эта процедура позволяет излечивать 95% пациентов.

Оказалось, что даже однократная пересадка фекалий от здорового донора больным людям дает поразительные результаты.

Останавливается диарея, восстанавливается микрофлора, больные не умирают от обезвоживания. С тех пор стали активно изучать механизм пересадки микробиоты.

Истоки трансплантации микробиоты уходят своими корнями в глубокую древность. Формально этому методу уже более 1600 лет. С помощью человеческих экскрементов лечили внушительный спектр болезней: от чумы и язвы до лихорадки.

В 4 веке нашей эры в Древнем Китае применяли фекалии для лечения пищевых отравлений и диареи. Причем этот метод лечения был доступен только высшим кругам общества.

А бедуины в пустынях до сих пор в качестве лекарства от дизентерии используют свежий верблюжий навоз.

Трансплантация кала очень простая процедура. Все начинается с выбора здорового донора, который жертвует образец своего стула.

В лаборатории с помощью специального раствора удаляют из образца твердые частицы, помещают в капсулу и дают больному. Иногда вместо капсулы врачи используют клизмы.

Цель фекальной трансплантации — создать разнообразие микроорганизмов в кишечнике. Это позволяет в считанные дни избавиться от инфекции.

Доноры должны быть абсолютно здоровыми людьми. То есть без вредных привычек и без лишнего веса. Еще они не должны в течение полугода принимать каких-либо антибиотиков.

Фекальная микробиота

Спектр применения фекальной трансплантации в настоящее время активно расширяется.

Еще несколько лет назад с помощью пересадки микробиоты лечили в основном заболевания желудочно-кишечного тракта.

Сейчас появились научные работы, доказывающие эффективность метода при лечении сахарного диабета.

А также ожирения, рассеянного склероза, депрессии и даже болезни Паркинсона. Синдром Паркинсона, названного в честь описавшего его французского невролога, считается неизлечимым недугом.

В основе болезни — нарушение иммунитета, который приводит к массовой гибели нейронов. То есть организм по сути убивает сам себя. Разрушенные клетки мозга теряют способность выполнять свои задачи.

В результате возникают такие симптомы, как нарушение двигательной активности вплоть до паралича, дрожание частей тела и психические нарушения.

Согласно новой гипотезы ученых, когда нарушается состав микробиоты, в кровоток попадают различные антигены — вещества, чужеродные организму. Они и вызывают избыточную реакцию иммунитета.

Что приводит к болезни Паркинсона и другим аутоиммунным заболеваниям. И на ранней стадии пациенту как правило можно помочь с помощью пересадки здоровой микробиоты.

Уже собрана солидная доказательная база. Но метод трансплантации микробиоты все еще относят к экспериментальным. Однако во многих странах уже формируются банки здоровой микробиоты.

В России тоже создан банк фекальной микробиоты. Все эти образцы хранятся в замороженном виде при температуре минус 80 градусов и ждут своего часа. Когда-нибудь ими воспользуются для лечения больных.