Представьте себе, что мы, люди, живем не на планете Земля, а внутри огромного живого организма - подобно тому, как пророк Иона пребывал в чреве кита. Его жизнь - поневоле и наше бытие, то, которое определяет наше сознание. Мы питаемся тем, что он ест. Мы чувствуем, когда он начинает волноваться или болеет. Мы во всем зависим от него, нашего кормильца.

Для пророка Ионы его приключение было эпизодом. Мы же вообразим, что десятки тысяч лет, из поколения в поколение, люди продолжают жить внутри этого сверхъестественного существа. Разве за это время мы не попытались бы вступить в контакт со своим хозяином? Договориться с ним? Не научились бы влиять на него, чтобы заполучить больше пищи, каких-то других выгод? Это было бы формой нашей борьбы за существование.

 

Но именно в таком положении, как мы в этой фантастической истории, оказались мириады микробов, населяющих наше тело.

 

В одном лишь кишечнике человека бактерий примерно в десять раз больше, чем клеток во всем человеческом организме. Если бы можно было все их разом положить на весы, их сообщество уравновесила бы двухкилограммовая гиря. Наш головной мозг весит в полтора раза меньше.

Биохимическая активность бактерий так высока, что никакая печень не сравнится с ними. Совершать работу для нас им тем легче, что они питаются, выполняя ее. Они расщепляют молекулы крахмала, целлюлозы, определенные соединения сахара и протеины. Продукты этого расщепления питательны для нас.

 

В процессе эволюции кишечные бактерии идеально приспособились к той «планете», на которой живут- к планете по имени Человек. Вместе с ней они образуют единую биосистему.

Долгое время ученые были уверены в том, что эти бактерии влияют только на процессы, протекающие в кишечной системе человека. Однако их власть, как показывают эксперименты, оказалась значительно шире. Возможно, что кишечные бактерии влияют даже на наш мозг, на процессы мышления в нем. Влияют на наше поведение, эмоции. Мы для них - словно машина, которой они научились управлять дистанционно, с помощью своих химических сигналов.

В принципе, «бытие» любого органа тела и впрямь определяет наше сознание. Если желудок пуст и мы испытываем чувство голода, мысль об этом будет свербить мозг. Сигналы о том, что желудок расстроен, тоже незамедлительно поступают в него.

 

Однако, помимо этих четких команд, наш мозг постоянно получает множество информации, которую даже не осознает. - в том числе из желудочно-кишечной системы. И эта информация влияет на наше настроение и самочувствие. Сколько бы мы ни рефлексировали, мы даже не догадаемся, что могло обусловить наши поступки.

 

В «созвездии» мышей

Впрочем, может быть, мы забежали далеко вперед? Ведь проводились упомянутые нами эксперименты, прежде всего, на других «планетах» - в «созвездии» мышей.

Так, биолог Джеффри Гордон из Вашингтонского университета наблюдал за мышатами, чей кишечник был абсолютно стерильным - не содержал никаких бактерий. У этих зверьков вскоре после рождения тонкая капиллярная сеть, питавшая кишечник, переставала расти и разветвляться. А вот у мышат с нормальной кишечной флорой эта капиллярная сеть развивалась вполне нормально.

 

Что это, случайное совпадение? Или примитивные одноклеточные организмы влияют на развитие кишечной системы высших животных? Иными словами: могут ли мириады живых существ (этих одноклеточных «человечков») влиять на рельеф планеты, где они обитают, - планеты по имени Человек?

 

В следующей серии опытов Гордон вводил стерильным мышатам порции кишечных бактерий. Уже по прошествии десяти дней после начала опыта нормальное развитие кишечника у них возобновлялось.

 

Оставалось определить тот «креативный класс» микробов, которому мыши были обязаны сложной структурой кишечника. Для этого достаточно было вводить им различные культуры микробов, чтобы понять, какой эффект это вызовет.

 

Оказалось, что заслуга принадлежала бактерии с почти непроизносимым названием - Bacleroides thetaiotaomicron, которая, кстати, обитает и в кишечном тракте человека. Не исключено, что и мы обязаны ей усложненной структурой своего кишечника.

 

«Подобные открытия, - подчеркнул Гордон, - свидетельствуют о том важном значении, которое имеет коэволюция (совместная эволюция) высших животных и населяющих их организмы микробов. Последние превратились в высококлассных физиологов и химиков. Они разработали химические стратегии, которые позволяют им манипулировать нами, людьми, - и это идет на пользу и им самим, и нам».

 

Еще одно исследование провели канадские и ирландские ученые из Университетского колледжа Корка (руководитель- Джон Крайан). Они подкармливали мышей молочнокислыми бактериями Lactobacillus rhamnosus и наблюдали за тем, как это влияет на их поведение.

 

Для этого зверьков помещали в систему из четырех галерей, которые сходились в центре помещения. Две галереи были огорожены стенами, две оставались открытыми. Обычно мыши ведут ночной образ жизни; они пугливы, а потому при прочих равных условиях выберут всегда темное, закрытое помещение, а не будут разгуливать по открытой галерее.

 

Однако мыши, которых закормили молочнокислыми бактериями, проявляли поразительную отвагу: они разгуливали там, куда многие их сородичи не решались даже ступить. Делали это гораздо чаше мышей из контрольной группы. Таким образом, особая бактериальная диета изменила их поведение.

Опыты с мышами свидетельствуют, что микрофлора кишечника влияет на их поведение и настроение. Когда мышам, чей кишечник не содержал микробов, пересаживали микрофлору очень храбрых, нахальных мышей, зверьки, которым досталось это неожиданное наследство, также начинали вести себя дерзко. Такие же опыты, но уже с очень боязливыми мышами (вместо храбрецов), приводили к тому, что мыши, получившие чужую микрофлору, теперь боялись всего.

Еше в одном опыте инъекция молочнокислых бактерий подавляла выделение гормонов стресса у мышей. В другом эксперименте мыши, которых кормили бактериями, реже испытывали депрессию, чем зверьки из другой группы, коим эта диета не полагалась. Конечно, психологический термин «депрессия» звучит довольно странно, когда его применяют к мышам, но, очевидно, экспериментаторы имели в виду какую-то заторможенность, вялость зверьков.

 

Вот как делили мышей на депрессивных и бодрячков. Им устраивали испытание водой. Опускали в сосуд с водой, из которого зверьки выбраться не могли - только плавали в своей водной тюрьме и всё карабкались по скользкой, не пускавшей их стенке.

Одни мышата делали это недолго; их и назвали депрессивными.

Другие- те, что были на диете - всё еще продолжали бороться за свободу. (Кстати, такой же эффект на мышей оказывали и антидепрессанты).

 

Опыты показали, что бактерии могут влиять не только на поведение животных, но и на нейрохимию их мозга. У мышей, которых кормили молочнокислыми бактериями, менялось количество определенных рецепторов в различных отделах мозга.

 

Эти рецепторы распознают молекулу гамма-аминомасляной кислоты, которая регулирует некоторые физиологические и психологические процессы. Количество этих рецепторов часто меняется при хронических депрессиях и различных фобиях.

 

Причуды коэволюции

Но каким образом бактерии, обитающие в желудочно-кишечном тракте, влияют на работу головного мозга? Пока это мало исследовано. Ученые оперируют конкретными поведенческими примерами и не могут восстановить до конца цепочку взаимосвязей.

 

Впрочем, группа Крайана, похоже, выявила, какая коммуникация связывает колонии бактерий, живущих в кишечнике с головным мозгом. Перерезая блуждающий нерв (нервус вагус) у подопытных мышей, они добивались того, что изменение микрофлоры их кишечника уже никак не влияло на поведение зверьков. Очевидно, именно по этому нерву и передаются сигналы от кишечных бактерий в головной мозг.

 

И все-таки результаты этих экспериментов удивляют. Неужели активность кишечных бактерий может так сильно влиять на работу головного мозга? «Идея эта нова, потому и кажется неожиданной, - поясняет Эмеран Майер, нейрологиз Калифорнийского университета. - Однако, если мы задумаемся о том, насколько сложна вся эта система, идея представится нам логичной».

На протяжении многих миллионов лет бактерии обитают в кишечнике млекопитающих. За это время они волей-неволей научились взаимодействовать с головным мозгом существ, в организме которых живут. В конце концов, само их выживание зависит теперь от питательных элементов, которые они получают от своих «хозяев». Поэтому они и стремятся как-то влиять на поведение хозяев, чтобы получать от них побольше нужных им веществ.

 

Люди во власти микробов?

 

Но можно ли переносить результаты опытов с мышами на нас, людей? Майер отмечает: «Эмоции у людей гораздо сложнее, чем у животных. В головном мозге мышей отсутствуют целые участки, которые есть у человека, например, префронтальная кора.

 

Теоретически эти участки могут брать на себя функции более древних и примитивных отделов мозга, не прислушиваясь к командам, которые те отдают. Иными словами, если сигнал от кишечных бактерий поступает в головной мозг человека, то никакого влияния на его поведение и эмоции он может и не оказывать».

И все-таки некоторые факты свидетельствуют, что крохотные бактерии способны управлять нашей жизнью. Например, никто не будет спорить с тем, что характер различных заболеваний кишечника зависит от его специфической микрофлоры. В то же время известно, что многие люди, страдающие от этих заболеваний, имеют еще и проблемы с психикой.

 

Тут, следуя известной логике («Кай = человек», «Человек = смертен»), некоторые готовы сделать логический вывод о связи микрофлоры кишечника с психикой человека. На самом деле, этот вывод пока не обоснован. Он декларируется на уровне эмоций, а не фактов. Пока еще очень редки исследования, авторы которых пытаются найти связь между микрофлорой кишечника и психикой человека.

Так, небольшое пилотное исследование, в котором участвовали 35 человек, показало, что кишечные бактерии могут влиять на состояние людей, страдающих от так называемого синдрома хронической усталости. Этот синдром часто связан с беспричинными приступами страха.

 

В течение двух месяцев в организм добровольцев вводили молочнокислые бактерии. Участники контрольной группы получали плацебо. По окончании опыта выяснилось, что люди, которым была прописана эта особая диета, теперь реже испытывали приступы страха, чем больные из контрольной группы.

Сотрудница Калифорнийского университета КмрстенТиллиш исследовала, каким образом кишечные бактерии могут влиять на активность головного мозга здоровых людей.

 

Она показывала участникам эксперимента фотографии людей, испытавших сильные отрицательные эмоции, и, пока те рассматривали снимки, измеряла активность их мозга. У добровольцев, которые в течение месяца пили пробиотические молочные продукты, то есть продукты с молочнокислыми бактериями, активность мозга была ниже, чем у людей из контрольной группы.

 

Сильные отрицательные эмоции другого человека - это сигнал о какой-то, пусть неведомой угрозе. Такой сигнал. - например, чье-то злое выражение лица, - вызывает инстинктивный ответ организма: допустим, активность кишечника меняется, и он немедленно сообщает об этом в головной мозг.

 

Результаты исследования показывают, что пробиотика глушит сигналы, которые передаются от кишечной системы к мозгу. Впрочем, результаты одного подобного исследования нельзя однозначно интерпретировать. Нельзя опрометчиво заявлять, что пробиоти-ческие средства могут сделать кого-то менее эмоциональным.

 

И все-таки подобные исследования очень перспективны. Ведь, если будет доказано, что кишечные бактерии влияют на психику человека, это, пишет Эмеран Майер, «открывает фантастические перспективы лечения фобий и психических расстройств: пациентам будут прописывать подобающее питание, и их состояние улучшится».

 

Наша жизнь — дело чужого вкуса?

Манипулируя нами, бактерии преследуют свои интересы. В нашем пищеварительном тракте их состав заметно варьируется в зависимости от того, как мы себя чувствуем и чем питаемся. Разумеется, эти микроорганизмы конкурируют между собой, и мы им невольно помогаем.

 

Одни колонии процветают, если мы питаемся в основном жирной пищей; другим больше по нраву, если мы сладкоежки. У наших «квартирантов» множество интересов. В вопросах пиши в чем-то наши интересы совпадают, в чем-то нет. Так могут ли микробы влиять на наши кулинарные пристрастия? Ученые готовы привести целый ряд примеров, доказывающих способность микробов влиять на наш образ питания.

Начнем, разумеется, с мышей. Опыты показали, что у мышей, чей кишечник не содержит микробов, стерилен от них, меняются вкусовые рецепторы, реагирующие на сладкую и жирную пищу.

В других опытах обнаружилось, что многие микроорганизмы, населяюшие наш пищеварительный тракт, например, широко распространенная кишечная палочка (Escherichia coli), вырабатывают дофамин. Благодаря этому гормону мы испытываем чувство удовлетворения, когда питаемся чем-нибудь сладким.

Похоже, мы, люди, разделяем судьбу мышей. Еще раз обратим внимание на блуждающий нерв. Это- главная коммуникация, связывающая мозг с желудком. Он соединяет 100 миллионов нервных клеток, содержащихся в нашей пищеварительной системе, с головным мозгом.

 

Но нервные клетки пищеварительного тракта, как показал эксперимент, снабжены рецепторами, которые реагируют на присутствие определенных бактерий и продуктов их жизнедеятельности. Микроорганизмы, населяющие кишечник, могут воздействовать на блуждающий нерв и манипулировать нашим меню. Таким образом, этот нерв играет важную роль в закреплении наших гастрономических пристрастий.

Неужели мы так беспомощны перед бактериями, населяющими наш организм? Послушно повинуемся их приказам? Пожалуй, нет. Эксперименты показывают, что мы тоже манипулируем находящимися внутри нас микробами.

 

Наши гастрономические пристрастия оказывают огромное влияние на популяции микробов в пищеварительном тракте. Изменяя свой рацион питания, включая в него пробиотические продукты или же принимая антибиотики, мы меняем состав микрофлоры кишечника.

 

Мы можем специально воздействовать на нее, сокращая численность некоторых видов микробов, например, тех, что побуждают нас питаться чем-нибудь вредненьким, помогают быстро набрать лишний вес.

 

Дальнейшие опыты покажут, какова подлинная власть наших жильцов-микробов над нами. Похоже, мы только начинаем понимать подлинное значение микробиома для нас самих, для нашего здоровья.

...Поистине, чудесно тело твое, человек! Планета по имени Человек выглядит все загадочнее.

 

Дополнительный материал: Как бактерии в организме помогают сбросить вес