Знакомое явление: в этом году все прохожие одеты в одежду одного цвета, а уже в следующем она считается устаревшей и неинтересной. То же самое происходит и с некоторыми диагнозами: сначала они поражают новыми угрозами, вызывают истерию в обществе, но через некоторое время становятся темой для шуток. Такие метаморфозы произошли с дисбиозом, который долго оставался основой для рекламы йогуртов и пробиотиков. Однако пока потребители разочаровывались в масштабах дисбиозной опасности, специалисты продолжали изучать проблему и, наконец, пришли к интересным выводам о роли кишечной микробиоты в развитии ряда неинфекционных заболеваний.
Поиск бактерий
Представления о патогенезе неинфекционных заболеваний в последние годы менялись быстрее, чем модные тренды. Произошло стремительное развитие молекулярно-генетических технологий, которое сделало возможным изучение метагенома (совокупность генетического материала микрофлоры, полученного непосредственно из среды), метаболома (метаболиты среды организма), микробиома (коллективные геномы микробиоты). Первые результаты исследований показали, что они играют чрезвычайную роль в функционировании организма.
В частности, микробиом был исследован в рамках известного проекта «Микробиом человека» (Human Microbiome Project, США, 2008 г.). В результате выделено 18 точек в человеческом организме — на поверхности и во внутренней среде, которые позволили составить каталог геномов. Оказалось, что собственные клетки человека (около 21 тыс. генов) составляют лишь 10%, а 90% приходится на микроорганизмы (8 млн генов)! Из них около 70% проживают в кишечнике — на их питание расходуется 20% поступающих питательных веществ и 10 % энергии. В связи с полученными данными микрофлора кишечника стала рассматриваться как самостоятельный орган или еще одна система жизнедеятельности.
«Первые исследования микробиоты кишечника показали, что она состоит из 300-1000 видов бактерий. Численность клеток значительно превышает число генов человека. Важный момент: 75% видов бактерий не подлежат культивации», — рассказала Галина Фадеенко, доктор медицинских наук, профессор ГУ «Национальный институт общей терапии им. Л.Т. Малой НАМН Украины».
Более молодой проект «Каталог генов микробиоты кишечника», или MetaHIT (Metagenomics of the Human Intestinal Tract, 2010 г.), в котором задействовано 13 институтов из 8 стран (США, Франции, Италии, России, Малайзии, Венесуэлы, Китая и других), позволил выявить более 3,3 млн генов, а также создать их каталог.
Первые результаты исследования:
- найдено 150 видов бактерий, которые присутствуют везде, имеют мировое распространение и образуют кишечную микрофлору каждого человека;
- существует ряд видов с индивидуальными различиями (генетическими, культуральными, этническими, географическими);
- каждый человек имеет уникальную, только ему присущую микрофлору, которая сформировалась из-за особенностей режима питания, состава семьи, заболеваний и их лечения, региональных различий и т.п.;
- выявлена зависимость количества микроорганизмов и состава микрофлоры организма человека от генетических мутаций.
Наконец, новый проект «Метагеномика кардиометаболических расстройств» (METACARDIS, 2012 г.) с участием 14 партнеров из 6 европейских стран ставит перед собой задачу найти изменения в микробиоте пищеварительного тракта, связанные с возникновением и развитием кардиометаболических нарушений, в частности, сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, ожирения; отыскать общие биологические мишени для различных кардиометаболических расстройств; выявить биомаркеры микробиоты кишечника.
Круговая порука
«Реализация упомянутых проектов доказывает, насколько важной в мире является проблема изучения особенностей микрофлоры кишечника. На сегодняшний день уже доказана связь кишечной микрофлоры с ожирением — избыточный вес четко коррелирует с видовыми особенностями кишечной микрофлоры пациента. В частности, ожирение и метаболический синдром сопровождаются уменьшением видового разнообразия кишечной микробиоты и изменением пула работающих микробных генов. Склонность к полноте у младенцев, подвергшихся воздействию антибиотиков в первые 6 месяцев жизни, на 20% выше, чем у детей, которые такому воздействию не подлежали — считается, что это происходит из-за антибиотико-ассоциированного дисбиоза», — сообщила Г. Фадеенко. Она также отметила, что при избыточном весе характерным является преобладание в кишечной микрофлоре бактерий Firmicutes, способствующих накоплению большого количества калорий (именно с этими бактериями связывают ситуацию, когда тучным людям очень трудно похудеть). У худых преобладают Bacteroidetes, то есть, состав микрофлоры у людей разной комплекции принципиально отличается.
Целый ряд работ показал, что кишечная микробиота связана также с развитием атеросклероза. При этой патологии выявлены нарушения кишечной микрофлоры у 90% пациентов: избыточный бактериальный рост и транслокация флоры способствуют активации системного воспалительного ответа, патогенетически связанного с сердечной недостаточностью. Также у больных атеросклерозом чаще обнаруживается третий энтеротип, для которого характерно присутствие большого количества бактерий рода Ruminococcus и Collinsella; больше генов, ответственных за синтез компонента бактериальной стенки пептидогликана — индуктора воспаления.
У здоровых преобладали Eubacterium, Roseburia и бактероиды, выше было содержание Clostridium — носителей генов, кодирующих бутират, который имеет противовоспалительные свойства. В кишечных бактериях много генов, обеспечивающих продукцию таких противовоспалительных веществ, как ликопен и бета-каротин.
«Кишечная микробиота считается ключевым фактором регуляции развития стеатоза печени, сахарного диабета 2 типа, метаболического синдрома. Из-за генетических мутаций кишечной микробиоты, вызванных объединением с ДНК хозяина, что приводит к синтезу антител к ним, могут возникнуть аллергия, аутоиммунные заболевания. Некоторые исследователи считают, что кишечная микрофлора может быть ответственной даже при развитии рака, что связывают с нарушением процессов апоптоза вследствие блокирования микробами механизмов репарации ДНК хозяина. В связи с этим возникла целая концепция о роли кишечной микрофлоры в поддержании здоровья и в развитии хронических неинфекционных заболеваний», — поделилась Г. Фадеенко.
Сегодня уже известно, что кишечный дисбиоз с преобладанием условно-патогенных штаммов приводит к структурным изменениям слизистой, прорыву защитного кишечного барьера — к портальной бактериемии и эндотоксемии, которая, в свою очередь, способствует подавлению системы антиоксидантной защиты, повышению уровня модифицированных форм липопротеидов в крови, активации гормонов жировой ткани и развитию метаболического синдрома.
Кроме того, в эксперименте на мышах доказано, что при дефиците нормальной кишечной микробиоты наблюдались изменения в поведении (повышенная активность). У людей выявлено влияние на образ мышления, настроение, восприятие. Установлена связь с психическими заболеваниями — аутизмом, шизофренией, депрессией.
Система защиты
Таким образом, учитывая новые данные о роли кишечной микрофлоры в организме, проблема дисбиоза кишечника возникает несколько в ином мире.
Частота нарушений микробиоты на сегодня составляет 66-93% случаев. Среди причин кишечного дисбиоза — заболевание органов пищеварительной системы, перенесенные острые кишечные инфекции, инвазии, длительный прием лекарственных средств, влияющих на моторику, репарацию эпителия пищеварительного тракта, и антибиотиков, нарушение иммунного статуса, а также особенности питания. В частности, на кишечной микрофлоре плохо сказывается нерегулярность приема пищи, резкое изменение рациона или режима питания, дефицит пищевых волокон или других пребиотических компонентов, питающих микробиоту, потребление пищи, содержащей антибактериальные компоненты, несбалансированность по составу нутриентов, витаминов, микроэлементов.
Коррекция кишечного дисбиоза включает функциональное питание, содержащее пре- и пробиотики, деконтоминацию кишечника, в некоторых случаях — прием лекарственных средств. Рациональное питание должно состоять из пищевых волокон (олигофруктозы), инулина (природного полисахарида), молочных/кисломолочных продуктов низкой калорийности (не менее 3 раз в день). Нужно также избегать или сократить потребление искусственно консервированных продуктов длительного хранения.
Интересные перспективы
Исследования микробиоты кишечника продолжаются, и, несмотря на современные открытия науки, во многих аспектах «полезные бактерии» остаются загадкой для специалистов. Ожидается, что в ближайшее время анализ кишечной микрофлоры станет неотъемлемым компонентом комплекса прогностических факторов для оценки риска развития многих патологий. И уже в настоящее время восстановление кишечного эубиоза и его профилактика — это перспектива лечения и превенции хронических неинфекционных заболеваний.
Марина ЧИБИСОВА, для «ВЗ»
