Что такое микробиом и как здоровье кишечника может повлиять на ваше физическое и психическое состояние

Микроорганизмы живут вокруг нас. Луи Пастеру пришлось изобрести процесс пастеризации, чтобы мы могли дольше хранить продукты без риска их порчи. Бактерии, грибы, вирусы и другие микроорганизмы можно найти на каждой поверхности нашей планеты. Они есть в каждой капле океана, в воздухе, в ледниках Антарктиды или в самых экстремальных условиях Мертвого моря и горячих глубоководных труб. Некоторые из них способны выживать в присутствии радиоактивных отходов или даже питаться расплавленным ядром Чернобыльского реактора. Поэтому нас не удивляет, что микроорганизмы встречаются как на поверхности человеческого тела, так и внутри него. Мы называем эти микроорганизмы и среду их обитания микробиомом.

Микроорганизмы всегда влияли на эволюцию жизни на Земле, и они оказывают не менее важное влияние на здоровье человека.

Что такое микробиом?

Микробиом – это совокупность всех микроорганизмов, живущих на поверхности (на коже) и внутри человеческого тела. К этим микроорганизмам относятся бактерии, вирусы, грибки (дрожжи) и простейшие. В идеале эти микроорганизмы – ваши добрые друзья, живущие в симбиозе с вами и со мной. Они помогают защитить вас от «плохих» микроорганизмов.

Самая известная бактерия, обнаруженная в микробиоме человека и других теплокровных животных, – это кишечная палочка. Ее относительно легко культивировать в лабораторных условиях, и вся последовательность ее ДНК известна. Поэтому она стала рабочей лошадкой молекулярной биологии и вносит значительный вклад в развитие биологии и медицинские исследования.

В зависимости от места возникновения различают микробиомы кишечника, кожи, полости рта, а также микробиомы мозга и легких. Последние два часто являются очагами инфекции. Микробиом кишечника (ранее известный как кишечная микробиота) в последние годы находится в центре внимания, поскольку он оказывает значительное влияние на функционирование всего организма.

Микробиом кишечника представляет собой самую многочисленную и разнообразную часть микробиома человека. Он содержит примерно 10¹³ (10 и 13 нулей или 100 триллионов) бактериальных клеток, что примерно равно количеству клеток в организме человека, и может достигать 0,2 кг.

Что влияет на состав микробиома?

Состав, то есть количество различных типов микроорганизмов в микробиоме, зависит от нескольких факторов:

• пища, которую вы потребляете
• генетика
• окружающая среда, в которой вы живете
• употребление антибиотиков
• общий образ жизни (алкоголь и курение негативно влияют на состав микробиома)

На состав микробиома человека также влияет способ родов. В случае кесарева сечения ребенок не проходит через естественный родовой канал и не подвергается воздействию микробиома влагалища матери. Таким образом, микробиом кишечника детей, рожденных путем кесарева сечения, имеет другой состав, что повышает риск развития некоторых заболеваний в течение жизни.

Вас можуть зацікавити ці продукти:

Что делает микробиом кишечника?

Бактерии, живущие в человеческом теле, – это живые организмы, которые несут в себе собственную ДНК. Их гены можно рассматривать как продолжение их самих, поскольку они выполняют целый ряд важных функций. Продукты метаболизма микроорганизмов в кишечнике полезны для вашего здоровья.

1. Способствует пищеварению и усвоению питательных веществ

Микроорганизмы в кишечнике вступают в прямой контакт с тем, что вы едите. Для того чтобы выжить, этим микроорганизмам нужно что-то потреблять, и они находят это в уже переваренной пище. Таким образом, они помогают вам переваривать вещества, которые вы не можете переварить самостоятельно.

Среди веществ, которые не перевариваются, – клетчатка (так называемые пребиотики). Это не одно вещество, а группа неперевариваемых веществ, получаемых из растений, которые служат пищей для бактерий в пищеварительном тракте. Их можно классифицировать по растворимости (растворимая и нерастворимая клетчатка), вязкости (плотности) и ферментируемости. Ферментируемость говорит нам о том, в какой степени она может быть переварена микроорганизмами, входящими в состав микробиома кишечника.

2. Вырабатывает полезные вещества

В результате микробного переваривания клетчатки образуются вещества (так называемые постбиотики), которые поступают в кровь и могут быть использованы организмом. В то же время вырабатываются вещества, которые участвуют в сигнализации иммунной системы. Микробиом кишечника также производит до 30 % суточной дозы витамина К и витаминов группы В.

3. Влияет на иммунную систему

Хорошие микроорганизмы, которые вы можете поддерживать с помощью своего рациона, помогают держать плохие (патогенные) на расстоянии, блокируя их доступ к пище. Их влияние на иммунную систему также позволяет лучше бороться с инфекциями

До 80% всех клеток иммунной системы находятся в пищеварительном тракте. Это одна из возможных точек доступа для проникновения патогенных микроорганизмов, которые необходимо охранять и, при необходимости, уничтожать. Наличие клеток иммунной системы в толстой кишке говорит о том, что полезные бактерии активно взаимодействуют с иммунной системой.

Микробиом кишечника – это источник так называемых SCFAs, короткоцепочечных жирных кислот. Эти жирные кислоты имеют собственные рецепторы на клетках иммунной системы, что позволяет микробиому кишечника мгновенно регулировать свои функции.

4. Влияет на психическое здоровье

Микробиом кишечника является частью оси «мозг – кишечник», которая представляет собой коммуникационную ось между пищеварительным трактом и мозгом. Вещества, вырабатываемые микробиомом кишечника, влияют на развитие мозга в раннем детстве. Изменения в составе микробиома и, соответственно, вырабатываемых им веществ, могут способствовать развитию таких психических заболеваний, как депрессия и тревожные расстройства.

В интернете также можно найти утверждения, что до 90% всего серотонина вырабатывается в кишечнике. Это правда, но этот серотонин участвует в пищеварении и не попадает в мозг, где он мог бы влиять на настроение.

Употребление ферментированных продуктов, которые считаются пробиотиками в истинном смысле этого слова, положительно влияет на симптомы социального беспокойства у людей, склонных к социальной тревожности.

Что делать, если микробиом нарушен?

Дисбиоз, или дисбаланс микроорганизмов в кишечнике, вызывается не только низким видовым разнообразием, но и патогенными бактериями, вызывающими заболевания. Чаще всего его последствиями является несварение желудка, возникающее после употребления испорченной пищи, в которой размножились патогенные бактерии. Если они преобладают над полезными, необходимо лечение антибиотиками.

Дисбаланс и низкое разнообразие микробиома кишечника связаны с изменениями в иммунной системе. Хотя вещества, вырабатываемые микробиомом, влияют на работу иммунной системы, не всегда ясно, является ли нарушение работы иммунной системы причиной дисбактериоза или дисбактериоз повлиял на иммунную систему.

Аналогичным образом дисбиоз микробиома связан с ожирением, диабетом, аллергией и даже депрессией. В этих случаях неясно, что послужило причиной, и связь между дисбиозом и болезнью, скорее всего, взаимная – одно вызывает другое и наоборот.

Бактерии из толстого кишечника могут проникать в тонкий кишечник, вызывая SIBO (синдром избыточного бактериального роста в тонком кишечнике). У человека, страдающего от SIBO, часто бывают несварение, метеоризм (вздутие живота), диарея и боли в животе. Они также страдают от снижения усвоения некоторых витаминов и усталости.

SIBO связан с несколькими заболеваниями:

• сахарный диабет
• гипотиреоз
• целиакия
• цирроз
• панкреатит

Как создать здоровый микробиом

Существует ряд способов поддержать микробиом кишечника, в том числе изменение образа жизни.

1. Придерживайтесь сбалансированного рациона питания, богатого клетчаткой

Микробиом кишечника нуждается в постоянном поступлении клетчатки (пребиотиков), чтобы не только производить полезные для организма вещества, но и выживать. Клетчатка помогает поддерживать разнообразие полезных бактерий. Поэтому рекомендуется включать в рацион большое количество овощей и фруктов, бобовых и некоторых злаков, например овсянки.

2. Ограничьте чрезмерное употребление антибиотиков

Слишком частое употребление антибиотиков убивает не только плохие, патогенные бактерии, но и некоторые полезные, что приводит к резкому изменению баланса микробиома кишечника. При приеме антибиотиков рекомендуется принимать пробиотики – полезные бактерии, которые могут вновь заселить толстую кишку.

3. Принимайте пробиотики

При приеме антибиотиков важно употреблять пробиотики. Альтернативой, которую можно добавить в рацион, являются ферментированные продукты, такие как кефир или кимчи. Они обладают теми же полезными свойствами.

В дополнение к приему пробиотиков рекомендуется принимать вещества, в которых нуждается сам микробиом, то есть пребиотики, которыми чаще всего является клетчатка. Сочетание пребиотиков и пробиотиков называется синбиотиком.

4. Здоровый образ жизни

Достаточный сон, физические нагрузки и более эффективное управление стрессом приводят к улучшению пищевых привычек и снижению частоты переедания нездоровой пищи. Обработанная и бедная питательными веществами пища приводит к дисбалансу микробиома кишечника.

Вывод? В здоровом кишечнике – здоровый дух!

Микробиом кишечника сосуществует с каждым из нас уже миллионы лет, и за это время его связь с человеческим организмом превратились в симбиоз. Его здоровье влияет на ваше здоровье, как физическое, так и психическое. Здоровый образ жизни, включающий разнообразный рацион, богатый клетчаткой, прием пробиотиков и сокращение потребления промышленно обработанных продуктов, поможет поддерживать полезные бактерии в кишечнике в достаточном количестве.

Источники:

[1] Flint HJ. The impact of nutrition on the human microbiome – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22861801/

[2] Inchingolo F, Inchingolo AD, Palumbo I, Trilli I, Guglielmo M, Mancini A, Palermo A, Inchingolo AM, Dipalma G. The Impact of Cesarean Section Delivery on Intestinal Microbiota: Mechanisms, Consequences, and Perspectives – https://www.mdpi.com/1422-0067/25/2/1055

[3] Nysten J, Van Dijck P. Can we microbe-manage our vitamin acquisition for better health? – https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1011361

[4] Frances Spragge et al. ,Microbiome diversity protects against pathogens by nutrient blocking – https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj3502

[5] Wiertsema SP, van Bergenhenegouwen J, Garssen J, Knippels LMJ. The Interplay between the Gut Microbiome and the Immune System in the Context of Infectious Diseases throughout Life and the Role of Nutrition in Optimizing Treatment Strategies. – https://www.mdpi.com/2072-6643/13/3/886

[6] Yao, Yao et al. “The role of short-chain fatty acids in immunity, inflammation and metabolism.” – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33261516/

[7] Xiong RG, Li J, Cheng J, Zhou DD, Wu SX, Huang SY, Saimaiti A, Yang ZJ, Gan RY, Li HB. The Role of Gut Microbiota in Anxiety, Depression, and Other Mental Disorders as Well as the Protective Effects of Dietary Components – https://www.mdpi.com/2072-6643/15/14/3258

[8] El-Merahbi, Rabih; Löffler, Mona; Mayer, Alexander; Sumara, Grzegorz . (2015). The roles of peripheral serotonin in metabolic homeostasis – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26070423/

[9] Hilimire, Matthew R et al. “Fermented foods, neuroticism, and social anxiety: An interaction model.” – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25998000/

[10] Levy, M., Kolodziejczyk, A., Thaiss, C. et al. Dysbiosis and the immune system – https://www.nature.com/articles/nri.2017.7

[11] Dukowicz AC, Lacy BE, Levine GM. Small intestinal bacterial overgrowth: a comprehensive review – https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3099351/

[12] Soemarie YB, Milanda T, Barliana MI. Fermented Foods as Probiotics: A Review – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34820306/