Книга: Супергены. На что способна твоя ДНК?

От подсказок к каскадам

Открытия Дандоны не только подтверждают стандартные рекомендации придерживаться сбалансированной диеты, которая должна содержать клетчатку из сырых овощей и фруктов и цельные зерна. Перспектива обратить нездоровое воспаление воодушевляет. Успех приходит оттуда, откуда не ждали. Наблюдения показали, что количество эндотоксинов, молекул, которые вызывают воспаление, уменьшается в кровотоке после операции по желудочному шунтированию. Желудочное шунтирование – это процедура, в результате которой размер желудка уменьшается примерно до размеров яйца, превращаясь в небольшой мешочек. Тонкий кишечник соединяется с этим «мешочком»; в результате уменьшения желудка пациент меньше ест и теряет множество лишних килограммов.

Это объяснение принималось за исключением того, что снижение воспаления указывало на микробиому. В ходе экспериментов на мышах и крысах группа исследователей из Многопрофильной больницы Массачусетса добилась выдающегося результата. Они сделали грызунам операцию желудочного шунтирования, после которой их микробиома полностью восстановилась. Быстрое размножение полезной микрофлоры не только снизило воспаление, но и стало непосредственной причиной потери веса. Это подтвердилось после того, как у животных взяли пробы микробиомы и ввели в кишечник мышам, у которых этих микробов не было. Они стали терять вес, хотя их все равно кормили высококалорийной пищей. Фактически они теряли вес даже при том, что получали с пищей больше калорий, чем контрольная группа мышей, которые вес не теряли. Для контроля некоторым мышам сделали видимость хирургической операции. Некоторые из них потеряли вес после ограничения калорийности пищи (то есть на диете), но мыши, которым сделали настоящую операцию, худели без всякой диеты.

Этот результат помогает окончательно развенчать долгое время бытовавший миф о том, что набор и потеря веса связаны только с калориями. Он также указывает на другую любопытную возможность. При восстановлении микрофлоры мыши могли усваивать глюкозу (сахар крови) нормальным здоровым образом, в отличие от грызунов, которые худели из-за того, что ели меньше. Учитывая, что люди, сидевшие на диете, почти всегда опять набирают лишние килограммы, может оказаться, что проблема вовсе не в возврате к «неправильному» питанию из-за потери силы воли или тайном поедании калорийной пищи. Возможно, как и в случае с мышами, дело в восстановлении процессов метаболизма, которые контролирует микробиома.

Мы подробно разберем этот вопрос в следующей главе, посвященной изменениям образа жизни, но суммировать все возможности стоит здесь.

Что восстанавливает микробиому?

• Потребление меньшего количества жиров, сахара и чистых углеводов.

• Добавление в пищу достаточного количества пребиотиков, которые создадут питательную среду для бактерий: клетчатка из сырых овощей, фруктов и цельных злаков.

• Употребление как можно меньшего количества продуктов, прошедших химическую обработку.

• Отказ от алкоголя.

• Употребление добавок с пробиотиками (см. стр. 189).

• Употребление продуктов-пробиотиков, например, йогуртов, квашеной капусты и маринованных овощей.

• Снижение потребления продуктов, которые вызывают воспаление.

• Употребление как можно большего количества продуктов с противовоспалительными свойствами, например свежеотжатого апельсинового сока.

• Тщательный контроль стресса.

• Избегание эмоций, которые создают опасность воспаления, таких как гнев и неприязнь.

Мы отдельно хотим подчеркнуть, что все вышеперечисленное – вероятности, о которых нельзя заявить уверенно. Кроме пищеварительной системы, микробиома влияет на каждую часть нашего организма. Таким образом, ее воздействие невероятно сложное и требует постоянного дальнейшего изучения. Однако то, что уже удалось обнаружить, выглядит весьма многообещающе. Например, многие заболевания могут быть результатом каскада процессов в организме, что означает цепь событий, которые происходят одно за другим и создают со временем все больше и больше проблем. Если лишить мышей всех бактерий, которые обычно живут в их организме, они будут поглощать пищу в огромных количествах и не набирать вес из-за неправильного пищеварения. Но если им пересадить бактерии от других мышей, у которых была нормальная микрофлора, у этих мышей начнутся проблемы. Лишние калории будут перевариваться и откладываться в виде жира. Их печень станет невосприимчивой к инсулину, и ожирение разовьется даже при потреблении меньшего количества калорий.

Тот же каскад может развиться и из-за эндотоксина. Бельгийские ученые во главе с Патрисом Кани вводили мышам небольшие дозы эндотоксина. От этого печень животных стала невосприимчивой к инсулину. После этого у них развилось ожирение, а за ним – диабет. Это указало на возможное участие микробиомы в качестве одного из основных факторов в развитии ожирения у людей, которое дополнительно усугубляется неправильным питанием и перееданием. «Следующее открытие было как гром среди ясного неба, – пишет Веласкес-Манофф. – Добавление в пищу растворимой растительной клетчатки, известной как олигосахариды, которая содержится в бананах, чесноке и спарже, предотвратило развитие всего каскада, а также выработку эндотоксина, воспаление и диабет». Кони нашел средство предотвращения вреда, эффект которого в чем-то напоминал действие апельсинового сока, которое в свое время обнаружил Дандона: клетчатка. Когда определенные виды растворимой клетчатки доходят непереваренными до толстой кишки, где живут все микробы, которые принимают участие в процессе пищеварения, эти бактерии перерабатывают клетчатку как пищу. Так, пребиотики – это необходимый материал для создания здоровой микробиомы, и этот материал остановил всю последовательность развития заболевания в самом начале. Клетчатка не содержит калорий, но как только ее перерабатывают микробы, в процессе вырабатываются полезные вещества, в том числе уксусная и масляная кислоты, витамины группы B и витамин K. (Также стоит вспомнить наблюдение за мышами в Вашингтонском университете, когда при пересадке нормальным грызунам микрофлоры мышей с ожирением, у нормальных развилось ожирение, хотя они и не переедали.) Ниже мы приводим список выводов из этого исследования.

Связь кишечника и воспаления

• Жирная, насыщенная углеводами пища способствует проникновению в кровоток веществ, которые вызывают воспаление.

• Эндотоксин и другие вредные молекулы, которые вырабатываются определенными видами бактерий, могут проникать сквозь стенки кишечника.

• Если это произойдет, запустится иммунный ответ с последующим воспалением.

• Помимо всего прочего, воспаление повышает уровень сахара в крови и нарушает инсулиновую реакцию печени.

• Когда это происходит, может развиться ожирение, даже если рацион не содержит много калорий.

• Апельсиновый сок и растворимая клетчатка восстанавливают здоровую сбалансированную микробиому и останавливают последовательность заболевания, которое развивается из-за «синдрома дырявой кишки».

Многие ученые считают, что связь между кишечником и воспалением указывает на основной источник происхождения многих хронических заболеваний, а не только ожирения. Сейчас они тщательно исследуют связь воспаления с диабетом, гипертонией, сердечно-сосудистыми заболеваниями и раком. «Если мы будем заботиться о своей микробиоме, она позаботится о нашем здоровье, – сказал Кани. – Я хотел бы закончить беседу одной фразой: „Мы верим в кишечник“».

При исследовании микробиомы важность связи между кишечником и воспалением возрастает. Китайский микробиолог Липин Чжао рассказал журналу «Science» в июне 2012 г. свою историю, которая была частью исследований, связанных с микробиомой. В статье «My Microbiome and Me» Чжао представил себя в виде подопытной морской свинки, которой удалось обратить развитие ожирения, снизить уровень «вредного» холестерина и повышенное артериальное давление, когда он включил в свой рацион цельные злаки, а также еще два продукта, которые считаются полезными в Китае, – китайскую горькую тыкву и батат. За два года он потерял почти 20 килограммов, и это было впечатляюще, но Чжао заподозрил связь воспаления с развитием ожирения в 2004 г. Крайне важно, что в его случае Faecalibacterium prausnitzii — бактерия с противовоспалительными свойствами – размножалась в его кишечнике и процент ее популяции от общей микрофлоры кишечника Чжао вырос.

Эти изменения побудили его сосредоточиться на роли микробиомы в этом процессе. После испытаний на мышах начались испытания на людях. Один из пациентов с ожирением, угрожавшим его жизни, весил около 175 кг в возрасте 26 лет. У него начались те же признаки улучшения здоровья, что и у самого Чжао, и ему удалось сбросить более 45 килограммов за год. И снова благодаря этой бактерии. Около трети от общей микробиомы этого пациента составляла одна-единственная бактерия Enterobacter cloacae, известная своей способностью вызывать воспаление. На диете Чжао ее популяция значительно сократилась, а бактерии с противовоспалительными свойствами размножились.

Отслеживать определенные процессы развития заболевания и «вредных» микробов, может быть, и не обязательно, чтобы остановить ожирение. В одном из исследований изучили четыре пары однояйцевых близнецов, в которых один был худым, а второй страдал ожирением. Мышам пересаживали микроорганизмы от второго близнеца в паре, и у зверьков, которым пересадили микрофлору близнеца с ожирением, тоже развивалось ожирение, и их жировой слой был даже толще. Последствия этого открытия для вашего питания мы подробно рассмотрим в главе, посвященной образу жизни.

Эта книга рассказывает о генах, а не о микробиоме, но если не рассказать о ней, дальнейший разговор о генах будет невозможен. Ваша микробиома, по сути своей, – ваш второй геном. Но, в отличие от собственного генома, ваша микробиома может переходить к другим при занесении в их организм ваших бактерий. И пусть это прозвучит грубо, но обмен бактериями при половом контакте может улучшить популяцию микрофлоры. Некоторые эволюционисты дошли до предположений, что все человеческое общение развивалось для лучшего обмена микробами. Определяющим фактором вполне может быть сопротивляемость инфекциям и пищевым токсинам. У травоядных животных микробиома приспособлена для переваривания растительной пищи, но сырое мясо животного, например, убитого львом, полно паразитов, болезнетворных микробов и токсинов, поэтому микробиома хищника защищает его от этого. В ходе эволюции человека наша сопротивляемость заболеваниям поднялась до максимума и достигла современного уровня.