Фото: pressmaster / Depositphotos.com
В толстом кишечнике человека сосредоточены десятки тысяч бактерий. Ученые и раньше занимались изучением данной особенности ЖКТ, но лишь недавно стало понятно, насколько важную роль играет эта инородная, можно сказать, составляющая, ставшая единым целым с нашим организмом. Роль оказалась настолько глобальной, что исследователи теперь говорят, что микробиота кишечника достойна именоваться отдельным органом.
Содержание:
- Микробиота: что это за орган и как он устроен
- Зачем нужна микробиота организму
- Почему бактерии живут именно в кишечнике
- Влияние микробиоты на иммунитет и настроение
- Как заботиться о микробиоте. Чем «кормить» бактерии
- Как на кишечник действуют антибиотики
- Как работала наука в вопросе изучения микробиоты и к чему пришла
Микробиота: что это за орган и как он устроен
Кишечная микробиота — самый прямой участник пищеварительного процесса. Не будь в ЖКТ сторонних микроорганизмов, не было бы усвоения жирных кислот, витаминов, клетчатки — по факту не было и жизни, т. к. организм не смог бы получать необходимую подпитку извне.
Можно подумать, что в процессе пищеварения участвует каждая из бактерий по отдельности, но это не так. Микробиоту можно охарактеризовать как полноценную экосистему, как целый мегаполис, если позволительно применять подобный термин в таком контексте.
У каждого обитателя этого «мегаполиса» свои задачи и функции. В общем-то, все как у организованного общества: часть бактерий заботится о благе других, пресекая любые патогенные изменения, которые могут вывести из строя всю колонию.
Например, на особом контроле микробиота держит патогенные микроорганизмы, не давая им совершить внутренний переворот сил. Другие бактерии ведут пассивный образ существования: не принося фактическую пользу, они не доставляют и проблем. Есть в этой экосистеме и другая часть — третья, самая опасная и вынашивающая враждебные планы по захвату территорий и лидерству.
Микробиота существует независимо и правит на свое усмотрение. Человеку, впрочем, тоже отведена немаловажная роль в ее существовании: преобладающий состав кишечных жителей напрямую зависит от пищевых привычек.
Законопослушные ячейки микробиоты питаются сложными углеводами. Что правда, для крошечных созданий эти сложные углеводы не выглядят, как готовое блюдо у нас на тарелке. Скорее, бактериям предлагается необработанное сырье, над которым необходимо еще потрудиться, чтобы довести до состояния полезной пищи. В процесс вовлекаются самые разные виды бактерий.
Если по тем или иным причинам в кишечнике не хватает социально полезных единиц микробиоты, процесс пищеварения теряет эффективность. Поэтому так полезно употреблять в рационе продукты, содержащие клетчатку, обеспечивая разнообразие полезных бактерий в кишечнике, тем самым стабилизируя ситуацию и способствуя правильному распределению сил в «мегаполисе».
Зачем нужна микробиота организму
Организм человека не приспособлен к тому, чтобы перерабатывать и усваивать пищу в том виде, в котором мы ее едим. Получению полезной энергии предшествует расщепление продуктов до состояния молекул, а уже после питательная составляющая всасывается и усваивается. Усвоению подлежат почти все вещества, за исключением, пожалуй, сложных углеводов, которые пищеварительной системе неподвластны.
Под сложными углеводами принято понимать цепочки молекул сахара. Ферменты, присутствующие в пищеварительной системе, попросту неспособны разорвать эти длинные цепочки — нужная информация отсутствует в человеческом геноме. К счастью, у кишечных жителей есть свои гены, способные кодировать тысячи полисахаридных лиаз.
Казалось бы, если природа на генном уровне не заложила в нас необходимость в сложных углеводах, то зачем они вообще нужны? Вопрос вполне логичен. Однако стоит учитывать, что в процессе расщепления этой пищи бактерии производят жирные кислоты и целый ряд витаминов, служащих основным источником питания для клеток кишечного тракта. Можно сказать, что человек и бактерии выгодно сотрудничают — оба партнера получают свою награду (мы кормим кишечных бактерий, взамен они — нас).
Почему бактерии живут именно в кишечнике
Кишечник неспроста имеет огромную площадь поверхности, достигающую не менее 16 квадратных метров у взрослого человека. Основная задача — впитать как можно большее количество полезных веществ.
Чтобы уместить всю эту огромную площадь, используемую организмом для получения энергии, условно, в животе, природа продумала продуктивное строение КТ. Складки, ворсинки, микроворсинки — все это очень плотно и компактно прилегает друг к другу. Кстати, если подбирать подходящее сравнение, то кишечник можно представить, как бархатистую ткань. Если эту ткань, опять-таки условно, развернуть целиком, включая складки и ворсинки, то получится накрыть ей целый теннисный корт.
Микробиота выбирает местом обитания кишечник по той простой причине, что тут идеальная для жизни среда: влажная, теплая, огромное количество ворсинок-«укрытий», всевозможных складок и т. д.
Влияние микробиоты на иммунитет и настроение
Основная миссия микробов в кишечнике — разложить поступающую пищу на молекулы. Иммунная система человека при этом не дремлет — следит, чтобы пищеварительный процесс не прерывался, а кровоток получал только «привычные» элементы.
В процессе длительной эволюции иммунитет научился распознавать, какие микроорганизмы несут пользу, а от каких можно ждать только вред. Следовательно, на первую группу реакции всегда ноль, а вот с вредителями иммунитет воюет.
Наличие в кишечном тракте продуктов жизнедеятельности полезных бактерий — знак для иммунной системы о том, что в организме полный порядок, сплошь штатный режим. Но если иммунитет не обнаруживает в привычном количестве, к примеру, масляной кислоты, то воспринимает это как угрозу. Режим воспаления включается автоматически.
Клетки-защитники действуют, как настоящие военизированные отряды, с расстановкой и прицельной точностью. Сначала иммунитет вычисляет основную проблему, т. е. определяет, какой из патогенов может нести ответственность за изменившуюся ситуацию. Затем принимается решение, как уничтожить угрозу. После — дело.
Бывает, что микробиота теряет в рядах «законопослушных граждан» из-за дефицита пищевых волокон, а по факту из-за голода. Тут иммунитет сталкивается с проблемой: система четко следует сценарию «найти врага и истребить», а плана «Б», т. е. «обеспечить поставки нужных продуктов и прекратить голодомор бактерий» не прописано и не существует.
Результатом такой проблемы становится обширный воспалительный процесс, инициируемый собственными клетками-защитниками. Он распространяется сначала по всей слизистой, а затем может углубляться, покидая ее пределы. Собственно, такой сценарий описывает начало аутоиммунных нарушений — тех же воспалительных заболеваний кишечника. Главный враг в складывающейся ситуации — не угроза извне. Когда восстает собственная армия и начинает истреблять свой же народ — жди беды.
Можно сказать, наверное, что иммунитету далеко до совершенства. Возможно, по мере дальнейшего развития и эволюции появятся новые принципы защиты, которыми будет руководствоваться система. Пока же все предельно просто: так или иначе, клетки выявят потенциального подозреваемого и начнут атаки. Места локализации воспалительных процессов будут зависеть от того, на кого пало подозрение. Например, если под прицелом окажутся кератины, у человека резко начнут выпадать волосы.
Устранить последствия аутоиммунных реакций — задача не из простых. Обидно понимать, что чаще всего проблему можно пресечь в корне еще в начале развития, в кишечнике. Для этого достаточно употреблять нужные продукты, не допуская «голодомора» среди полезных бактерий. И тогда иммунная система регулярно будет получать достаточное количество сигналов о «штатной» работе кишечника, что в переводе на ее язык значит, «все в порядке».
Кстати, есть еще один повод позаботиться о микробиоте. Исследование от 2006г. показывает, что кишечные жители управляют нашим настроением и умственным потенциалом. Подробнее о том, как им это удается, можно почитать в статье «Кишечные бактерии и мозг: Как простейшие микроорганизмы руководят нашим разумом». Еще больше информации — в материале Кронколита «Неожиданная связь, или как кишечные нейроны общаются с мозгом».
Как заботиться о микробиоте. Чем «кормить» бактерии
Чтобы микрофлора была всегда здоровой, ее необходимо правильно кормить. Не доказано, что пробиотики несут какую-либо пользу здоровому кишечнику. На сегодня установлено только, что определенные их виды могут предупреждать расстройства стула, например, диарею.
Микроскопические обитатели кишечника питаются пребиотиками. Прежде всего, это полисахариды, а по факту пищевые волокна. Но самым важным компонентом меню микробиоты служит растительная пища. Хоть ЖКТ и обделен ферментами, расщепляющими растения, но клетчатка, на которую они богаты, — идеальный завтрак для микробиоты.
Простые углеводы не приносят кишечнику ощутимую пользу, их даже лучше избегать, т. к. их предпочитают в качестве пищи «плохие» бактерии. Это касается неумеренного употребления сахара и его производных.
Кстати, картофель, хоть и овощ, клетчаткой не богат. С гораздо большей охотой микробиота воспринимает зелень, бобовые культуры, крестоцветные. Чем разнообразнее микробиом, тем больше видов бактерий в кишечнике, и тем лучше, с точки зрения пищеварения.
Микробиота будет рада и кефиру, и чайному грибу. А вот к полуфабрикатам и фастфуду бактерии почти равнодушны — в них минимальное содержание питательных веществ, что обусловлено особенностями производства.
Как на кишечник действуют антибиотики
В свое время антибиотики стали спасением человечества от моря инфекций, угрожавших ему затоплением в прямом смысле этого слова. Да, впрочем, и сегодня без препаратов данной группы численность населения резко бы сократилась, как, собственно, и продолжительность жизни среднестатистического человека. Увы, но где хорошее, там, как обычно, много плохого. Вредно. Антибиотики для кишечника — это вредно.
Вредно пить лекарства не по назначению и без прямых показаний. Антибиотики по поводу и без такового вызывают воспалительные процессы и становятся пусковым механизмом для разных заболеваний. Доказано: если в детском возрасте человек часто получал антибиотики, во взрослой жизни он рискует столкнуться с проблемами с кишечником и микробиотой.
Даже если учесть, что медицина все чаще прибегает к одновременному применению и антибиотиков, и пробиотиков для поддержания бактериального состава кишечных обитателей, ущерб всегда трудно восполнить.
Неспецифическое действие лекарств — отдельная проблема. Некоторые антибиотики работают, постепенно накапливая концентрацию, т. е. с каждым приемом количество препарата в организме увеличивается. Если, скажем, инфекция сосредоточена в легких, то интересно, чтобы действие было прицельным — на ту часть, которая подверглась воспалительному процессу.
Вместе с жидкостью лекарство транспортируется в нужную часть и начнет работать. Однако накопленный объем антибиотика пройдет через всю слизистую кишечника — часть микрофлоры непременно погибнет.
Кроме здорового питания, науке известно не так много способов, помогающих регулировать процессы в микробиоте. Но изучения в данном направлении продолжают. Сегодня с гордостью можно заявить, что определенные успехи имеются.
Как работала наука в вопросе изучения микробиоты и к чему пришла
В каком-то смысле за знание о существовании микробиоты кишечника можно поблагодарить болезни, побудившие людей выяснить их природу происхождения. Только в начале 2000-х гг. человечество обзавелось технологиями, позволяющими «читать» ДНК. Собственно, это дало возможность осознать, что, кроме родных генов, внутри человека — в кишечнике — сосредоточены микробы, имеющие свои ДНК, и нуждающиеся в среде обитания.
Так, мало-помалу начались исследования, новые выводы и доклады. С каждым последующим опытом ученые открывали новые типы бактерий. Со временем стало очевидно, что все они живут, как единый орган, не отдельно друг от друга.
Постепенно мы выяснили, что кишечные бактерии не просто сосуществуют с нами, но и становятся участниками деятельности других органов и систем — иммунной, нервной. Бактерии сообщаются с головным мозгом и т. д.
Переоценить влияние микробиоты на сегодня, имея уже немалую базу информации по теме, невозможно. Более того, микробиота используется в лечении разных заболеваний кишечника, имеющих воспалительную природу. Подробнее — в статье «Самый новый способ восстановления микрофлоры кишечника — пересадка кала».