В теле бактериальных клеток чуть больше, чем человеческих. На каждую вашу клетку приходится примерно столько же бактериальных. Общий вес всех микробов достигает одного-двух килограммов. Вы не отдельный организм, а суперорганизм, симбиоз человеческих клеток и триллионов микроорганизмов – бактерий, архей, грибов, вирусов, простейших, живущих на вас и внутри вас.

Совокупность этих микробов называется микробиотой, а их гены, которых в сумме в десятки раз больше ваших собственных, составляют микробиом. Микробы населяют кожу, ротовую полость, дыхательные пути, мочеполовую систему и особенно кишечник, где их концентрация достигает десятков триллионов, преимущественно в толстой кишке. Именно кишечный микробиом, самый многочисленный и влиятельный, оказался в фокусе науки о долголетии.

Долгое время считалось, что бактерии в кишечнике просто там живут, не принося ни вреда, ни пользы. Оказалось, они выполняют множество критически важных функций. Многие вещества вы не можете переварить без бактерий. Клетчатку – нерастворимые и растворимые пищевые волокна из растений – человеческие ферменты не расщепляют, но бактерии могут. Они ферментируют клетчатку, производя короткоцепочечные жирные кислоты: ацетат, пропионат и особенно важный бутират.

Короткоцепочечные жирные кислоты, которые бактерии производят из клетчатки, критически важны для обмена веществ и защиты ДНК:

• Бутират – это главное топливо для клеток кишечника. Он снимает воспаление, укрепляет защитный барьер и работает как эпигенетический редактор, защищая от рака и улучшая реакцию на инсулин.

• Пропионат помогает контролировать аппетит и уровень сахара в крови.

• Ацетат служит источником энергии для печени и других тканей.

Без этих веществ кишечник и метаболизм лишаются естественной защиты и начинают давать сбои.

70–80 % клеток иммунной системы находятся в стенке кишечника. Через просвет кишечника проходят тонны пищи с потенциальными антигенами, токсинами, патогенами. Иммунная система должна постоянно решать: что пропустить, что атаковать, что игнорировать. Микробиом обучает иммунитет. Полезные бактерии стимулируют развитие иммунных клеток, особенно T-регуляторных, подавляющих избыточное воспаление. Они производят вещества, модулирующие иммунный ответ, конкурируют с патогенами за питательные вещества и места прикрепления, создавая колонизационную резистентность, производят антибактериальные вещества, убивающие патогены.

Жизнь в стерильности ослабляет организм: без микробов иммунитет остается недоразвитым и не умеет правильно реагировать на угрозы. Опыты на безмикробных мышах подтвердили, что отсутствие нормальной микрофлоры делает животных беззащитными перед инфекциями и провоцирует развитие аллергий и аутоиммунных сбоев.

Кишечник называют вторым мозгом. В нем больше нейронов, чем в спинном мозге, около 500 миллионов образуют энтеральную нервную систему. Кишечник и мозг постоянно общаются через блуждающий нерв, главную телефонную линию между ними, через гормоны и нейротрансмиттеры в крови, через иммунные сигналы.

Микробиом влияет на эту связь, производя нейротрансмиттеры. 90 % серотонина в организме производится в кишечнике. Хотя он не проникает в мозг, влияет на настроение через блуждающий нерв и периферические эффекты.

Некоторые бактерии вроде лактобацилл и бифидобактерий стимулируют синтез серотонина. Эти же бактерии производят ГАМК, тормозной нейротрансмиттер, снижающий тревогу.

Некоторые бактерии производят предшественники дофамина и норадреналина. Микробиом влияет на метаболизм триптофана, из которого синтезируются серотонин и мелатонин уже в самом головном мозге.

Дисбактериоз, нарушение микробиома, возможно, связан с депрессией, тревогой, аутизмом, шизофренией, болезнями Паркинсона и Альцгеймера. Психобиотики – пробиотики, улучшающие психическое здоровье, например штаммы Lactobacillus rhamnosus и Bifidobacterium longum, – снижают тревогу и депрессию в исследованиях.

Микробиом влияет на то, сколько калорий вы извлекаете из пищи, на чувствительность к инсулину, воспаление, отложение жира.

Стерильным мышам пересадили микробиом от мышей с ожирением – и они набрали вес. Пересадили от худых – остались стройными. У людей с ожирением микробиом отличается: меньше разнообразия, больше бактерий, эффективно извлекающих калории, меньше бактерий, защищающих от воспаления.

Akkermansia muciniphila называют бактерией стройности. Она питается муцином, стимулируя его обновление и укрепляя барьер, улучшает чувствительность к инсулину, снижает воспаление. Ее количество падает при ожирении и диабете второго типа. Добавление Akkermansia улучшает метаболизм.

Слизистая кишечника – однослойный эпителий, всего в одну клетку толщиной, барьер между содержимым кишечника и кровотоком. Барьер включает эпителиальные клетки, соединенные плотными контактами, слой слизи, производимой бокаловидными клетками, антибактериальные пептиды, секреторный иммуноглобулин A. Полезные бактерии укрепляют барьер: вырабатываемый ферментирующими пищевые волокна бактериями бутират питает клетки слизистой и усиливает плотные контакты, бифидобактерии стимулируют производство слизи, конкурируют с патогенами.

Нарушение барьера приводит к синдрому дырявого кишечника. Бактерии, их токсины, непереваренные белки проникают в кровь, активируя иммунную систему и вызывая системное воспаление, метаболическую эндотоксемию. Это связано с ожирением, диабетом, аутоиммунными болезнями, депрессией, нейродегенерацией.

С возрастом микробиом ухудшается. Снижается разнообразие видов бактерий. Разнообразие микробиома – признак здоровья. Меняется состав: увеличивается доля условно-патогенных и провоспалительных бактерий, снижается доля полезных. Увеличивается проницаемость кишечника, больше эндотоксинов попадает в кровь, развивается системное воспаление – инфламмейджинг. Снижается производство короткоцепочечных жирных кислот, особенно бутирата, что ухудшает питание клеток слизистой и усиливает воспаление.

Дисбактериоз у пожилых связан со слабостью, саркопенией, когнитивным снижением, иммуносенесценцией, повышенным риском инфекций. Но 100-летние долгожители имеют особый микробиом: высокое разнообразие, как у молодых, много Akkermansia и производителей бутирата, меньше патогенов, меньше воспаления. Здоровый микробиом – признак успешного долголетия.

Что вредит микробиому?

• Антибиотики – самая частая причина разрушения. Они убивают не только патогенные, но и полезные бактерии. Один курс снижает разнообразие, часть бактерий может не восстанавливаться месяцами или годами. Частое использование антибиотиков, особенно в детстве, ведет к долгосрочным нарушениям, повышая риск ожирения, астмы, аллергий, аутоиммунных болезней.

• Западная диета – высокообработанная пища, много сахара, рафинированных углеводов, трансжиров, мало клетчатки – ухудшает микробиом: меньше разнообразия, меньше производителей бутирата, больше провоспалительных бактерий, ослабление барьера. Эмульгаторы и пищевые добавки вроде карбоксиметилцеллюлозы и полисорбата-80 нарушают слизистый слой, вызывая дисбактериоз и воспаление. Искусственные подсластители меняют микробиом, ухудшая метаболизм глюкозы.

• Хронический стресс меняет моторику кишечника, секрецию, проницаемость барьера, вызывая дисбактериоз. Ось «кишечник – мозг» работает в обе стороны: стресс меняет микробиом, микробиом влияет на стрессоустойчивость.

• Недостаток сна нарушает микробиом, вызывая воспаление и метаболические проблемы.

• Малоподвижный образ жизни ухудшает микробиом.

• Курение и избыток алкоголя вызывают дисбактериоз.

Избегайте ненужных антибиотиков при вирусных инфекциях. Если они все же необходимы, принимайте пробиотики во время и после курса. Ограничьте сахар и обработанную пищу, кормящую плохие бактерии. Переход на диету с меньшим количеством обработанной пищи и большим цельных растительных продуктов улучшает микробиом за несколько недель. Избегайте эмульгаторов и искусственных подсластителей.

Микробиом пластичен и может улучшиться за недели или месяцы. Самый важный фактор – клетчатка, еда для микробов.

Пребиотики – вещества, неперевариваемые человеком, но служащие пищей для полезных бактерий.

• Инулин из корней цикория, топинамбура, чеснока, лука, спаржи.

• Олигофруктоза и фруктоолигосахариды из бананов, лука, чеснока, пшеницы.

• Резистентный крахмал из охлажденного вареного картофеля, риса, бобовых, зеленых бананов.

• Бета-глюканы из овса, ячменя, грибов.

• Пектин из яблок, ягод, цитрусовых.

Рекомендуется 30–40 г клетчатки в день. Большинство людей потребляют в два-три раза меньше.

Источники клетчатки: овощи, особенно крестоцветные, фрукты и ягоды, бобовые, цельнозерновые, орехи и семена, зелень. Разнообразие важно. Чем больше разных источников клетчатки, тем разнообразнее микробиом. Правило 30 растений в неделю: люди, употребляющие 30 и более разных растений в неделю, имеют значительно более разнообразный и здоровый микробиом.

Ферментированные продукты служат естественным источником пробиотиков – живых микробов, которые поддерживают баланс в кишечнике:

• Йогурт, кефир, айран и мацони поставляют лактобациллы, бифидобактерии и термофильный стрептококк. Важно выбирать варианты без сахара и с живыми культурами.

• Квашеная капуста и кимчи богаты молочнокислыми бактериями, которые укрепляют местный иммунитет.

• Комбуча содержит уникальный симбиоз дрожжей и бактерий для детоксикации.

• Мисо, темпе и натто (ферментированная соя) обеспечивают организм более специфическими полезными культурами микробов.

Регулярное употребление этих продуктов помогает заселять кишечник нужными микробами, которые защищают слизистую и улучшают пищеварение.

Пробиотические добавки могут быть полезны после курса антибиотиков для ускорения восстановления микробиома, при острой диарее, синдроме раздраженного кишечника, а некоторые штаммы проявляют психобиотические свойства, улучшая настроение через ось «кишечник – мозг». Однако важно понимать механизм их действия и ограничения. Большинство пробиотических штаммов, особенно лактобациллы, не приживаются в кишечнике надолго, действуя временно – они проходят через желудочно-кишечный тракт, временно конкурируя с патогенной микрофлорой за питательные вещества и места прикрепления, продуцируя антимикробные вещества и модулируя иммунный ответ, но затем удаляются в течение нескольких дней после прекращения приема. Бифидобактерии, напротив, постоянные резиденты здорового микробиома толстой кишки и при правильном подборе аутологичных или близкородственных штаммов могут более успешно интегрироваться в существующее микробное сообщество.

Эффективность и безопасность пробиотиков зависят от конкретного штамма, дозы и состояния организма. Важно учитывать, что введение чужеродных бактериальных штаммов может провоцировать иммунную реакцию, особенно у людей с дисрегуляцией иммунной системы или склонностью к аллергическим реакциям. Особую осторожность следует соблюдать людям с нарушенными барьерами желудочно-кишечного тракта – при синдроме повышенной кишечной проницаемости, воспалительных заболеваниях кишечника в активной фазе, после операций на органах брюшной полости. У таких пациентов существует риск бактериальной транслокации, когда пробиотические бактерии могут проникать через поврежденный кишечный барьер в кровоток или лимфатическую систему, вызывая системную инфекцию или сепсис, особенно при иммунодефицитных состояниях. По этой причине применение пробиотиков у тяжелобольных пациентов, людей с центральными венозными катетерами, иммунокомпрометированных лиц требует осторожности и медицинского наблюдения.

Растительные полифенолы из ягод, зеленого чая, какао, красного вина, оливкового масла не только действуют как антиоксиданты, но и служат пищей для полезных бактерий, стимулируя рост Akkermansia и бифидобактерий, подавляя патогены. Бактерии превращают полифенолы в более биоактивные метаболиты вроде уролитина А из эллаготаннинов граната.

Периодическое голодание дает кишечнику отдых, улучшает моторику, обновление слизистой, меняет микробиом в положительную сторону.

Упражнения улучшают микробиом независимо от диеты: увеличивают разнообразие, дают больше производителей бутирата, снижают воспаление. Аэробные упражнения особенно эффективны. Управление стрессом и достаточный сон поддерживают здоровый микробиом.

Трансплантация фекальной микробиоты (пересадка микробиома от здорового донора) – экстремальная мера. Она применяется для лечения тяжелого заболевания – рецидивирующей инфекции Clostridioides difficile с эффективностью больше 90 %. Пока это экспериментальная процедура, исследуется для лечения воспалительных заболеваний кишечника, ожирения, диабета, аутизма и не стоит пытаться идти на нее самостоятельно из-за возможных рисков.

Микробиом – ваш союзник, группа поддержки и внутренняя экосистема. Заботьтесь о ней, кормите правильно, и она отблагодарит крепким здоровьем, бодростью, ясным умом и долгими годами жизни.