Микробы внутри нас. Как поддерживать баланс микрофлоры кишечника для идеального пищеварения и крепкого иммунитета

Следующий барьер: кишечник

Если попавшему в организм возбудителю удается выжить в желудочной кислоте, то затем он сталкивается с бактериями, обитающими в кишечнике, которые действуют как первая линия защиты, подпитываемая через слизистую оболочку иммунной системой.

Следующим, не менее важным и поистине фундаментальным барьером является кишечник, который потребляет около 40% энергии всего организма. Вот наиболее важные функции, которые выполняет кишечник:

• Через него всасываются жидкости и питательные вещества, необходимые для крови.

• Он выступает в качестве барьера для защиты организма от инфекций и токсинов.

Проницаемая часть кишечника представляет собой слизистый барьер, внутренний слой стенки кишечника. Это липкая слизистая оболочка, физический барьер, который препятствует проникновению кишечных микробов в ткани организма. Именно здесь пища начинает становиться частью нашего организма, потому что попадает в кровоток.

Слизистый барьер контролирует, какие именно питательные вещества поглощаются организмом, предотвращает попадание аллергенов, вредных микробов и других токсинов в кровоток и определяет тип иммунного ответа, необходимого для борьбы с вредными микробами. Кроме того, это источник углеводов, которыми питаются некоторые бактерии, составляющие микробиоту, то есть помимо прочего этот слизистый слой служит еще и пищей для некоторых его хозяев, а те, в свою очередь, помогают защитить кишечник от вторжения патогенных бактерий и, таким образом, сбалансировать иммунную систему.

Слизистая кишечника

Бактерии находятся в слизистом слое, состоящем из белков, называемых «муцинами», которые служат им пищей. Если слизью питаются слишком много микроорганизмов, слой истощается и ослабевает.

Изображение кишечного барьера с защитной слизистой оболочкой

Вывод токсинов – это фундаментальная задача кишечника, за нее отвечают клетки иммунной системы. Если токсины проходят сквозь слизистый барьер, лимфоидная ткань кишечника предотвращает их миграцию в кровоток. Кишечник содержит наибольшее количество лимфоцитов, генерирующих около 70% антител организма. Иммуноглобулины прикрепляются к паразитам, вирусам, вредным бактериям или посторонним частицам, чтобы помешать их попаданию в кровь. Таким образом, кишечник осуществляет важнейшую защитную функцию.

По всему пищеварительному тракту, особенно на стенках кишечника, сосредоточено около 85% нейтральных или полезных бактерий, которые не позволят вредным микробам его занять.

Когда кишечник функционирует правильно, устойчивые соединения (которые скрепляют клетки кишечника, выполняя функцию застежки-молнии) открываются, если встречают питательные или полезные вещества, и закрываются, обнаруживая патоген или недружественную бактерию. Если же патоген или вирус все же приникает внутрь, иммунная система быстро нейтрализует угрозу.

После того как микробам удается выдержать воздействие желудочных кислот, пройти кишечный барьер и попасть в толстую кишку, начинается ожесточенная конкуренция за ресурсы, и тут выживание зависит от того, сколько пищи достанется каждому виду бактерий. Эту пищу они получают постоянно. Сидя за столом, ждут, когда принесут очередную порцию, состоящую из того, что мы, собственно, проглатываем.

Некоторые бактерии выживают, питаясь слизистым слоем, выстилающим кишечник: из-за отсутствия в нашем рационе клетчатки из фруктов, овощей, бобовых и орехов бактериям трудно питаться и развиваться. И все же кишечная микробиота быстро адаптируется к нашему типу питания, все дело в том, что кишечные бактерии могут удваивать свое количество каждые 30 или 40 минут.

Бактерии, находящиеся в пищеварительном тракте, подстраиваются под то, что мы обычно едим. При этом те виды бактерий, которым нужны такие продукты, которых обычно нет в рационе конкретного человека, ухитряются в конце концов существовать за счет слизистой кишечника, а если не получается, то они просто исчезают.

Например, если питание состоит в основном из макарон и пиццы, в вашем кишечнике больше бактерий, приспособленных к питанию этими видами пищи, в то время как бактерии, питающиеся фруктами и овощами, выживают с трудом, поскольку не получают нужную им пищу.

Наша микробиота полностью адаптируется к диетическим изменениям и, таким образом, получает максимальную пользу от питательных веществ. Но это означает также, что некоторые виды, которые в другое время или при другом рационе имелись в изобилии, при нынешнем питании исчезли.

Известно, что разнообразие микробов в микробиоте у западного человека меньше, чем у представителей народов, потребляющих более грубую пищу, принимающих меньше антибиотиков и не использующих такого количества дезинфицирующих средств. Важно знать, что экосистема кишечника имеет решающее значение для смягчения общих сбоев в организме, поэтому потеря бактериального разнообразия увеличивает риск дисбаланса и ухудшает здоровье хозяев бедной на разные виды бактерий экосистемы.

Каждый вид бактерий, составляющий нашу микробиоту, имеет собственный генетический код (геном), а набор генов всех микробов – и есть то, что мы называем микробиомом, то есть нашим вторым геномом. Геном каждого человека уникален, за исключением однояйцевых близнецов; однако даже у близнецов не бывает двух полностью одинаковых кишечных микробиот.

Что говорят о тебе твои какашки?

Кал является частью пищеварительного процесса и очень важен для наблюдения за здоровьем: наше тело избавляется от отходов, поэтому анализ формы, консистенции и цвета этих отходов помогает понять, что происходит в нашем желудочно-кишечном тракте и, следовательно, в нашем организме.

Кал состоит из воды, кишечных бактерий, желчи, соков поджелудочной железы и непереваренных остатков пищи, таких как клетчатка, зерна или семена.

Если вы не можете описать, как выглядят ваши фекалии, не переживайте: для этого ученые разработали бристольскую шкалу – таблицу, включающую семь групп кала от запора (тип 1 и 2 в таблице) до диареи (тип 5, 6 и 7). Лучше всего оказаться между типом 3 и 4, причем 4 даже предпочтительнее.

ЦВЕТ СТУЛА

Цвет стула зависит от того, что вы едите, от скорости, с которой кал перемещается по пищеварительной системе, от количества желчи, представляющей собой зеленовато-желтую жидкость, которая переваривает жиры (проходя через пищеварительную трубу, желчь меняет цвет на зеленый или коричневый благодаря пищеварительным ферментам).

Если кал продвигался медленно, у него будет темно-коричневый цвет, если же он движется быстрее, сохраняется ярко-желтый цвет желчи. Важно помнить, что существует три цвета кала, которые беспокоят больше всего: красный, черный и белый (или очень светлый).

Красный: говорит о кровотечении в нижней части пищеварительного тракта, например, в толстой или прямой кишке, или же указывает на геморрой; также может означать, что в кишечнике воспаление, указывать на язвенный колит, болезнь Крона или другие заболевания.

Однако некоторые продукты также могут окрашивать стул в красный цвет: свекла, красный пищевой краситель, томатные соки, желе красного цвета.

Черный: кровотечение в верхних отделах пищеварительного тракта, гастродуоденальные язвы или варикозное расширение вен пищевода. Окрашивать стул в черный цвет могут: висмут, черная солодка или добавки железа (в этом случае запах стула не будет зловонным).

Белый: закупорка желчного протока, что приводит к недостатку желчи в кале, в результате чего она не поступает из печени в кишечник. Это может быть связано и с приемом лекарств.

Зеленый: пища проходит через толстую кишку очень быстро, и желчь не успевает усваиваться. Это может быть связано со стрессом или синдромом раздраженного кишечника. Также придают стулу зеленый цвет: зеленые листовые овощи, зеленые пищевые красители или добавки железа.

Желтый: избыток жира в кале, нарушение всасывания, например, в случае целиакии, воспаление кишечника, сопровождающееся болью в животе и диареей или недостаток ферментов поджелудочной железы. Клейковина или чрезмерное потребление жирной пищи, ускоряющей кишечный транзит, также могут вызывать желтый стул.

Коричневый: нормальный здоровый стул.

Кал – отличный источник информации о том, как работает пищеварительная система, а также об общем состоянии здоровья. Важно, чтобы кал имел правильную консистенцию, потому что это позволит нам проверить, правильно ли усваиваются питательные вещества.

ФОРМА И ТЕКСТУРА

Кал не должен пахнуть отвратительно, быть похожим на козьи шарики (такое бывает при запоре), быть пастозным или жидким. Фекалии должны иметь форму колбаски и быть не слишком сухими и не слишком твердыми; кроме того, важно, чтобы они погружались в чашу унитаза, а не плавали по поверхности. Если кал плавает, в нем может отсутствовать желчь, которая отвечает за переваривание жиров, и, если кал остается на поверхности воды в унитазе, значит, он содержит избыток непереваренного жира. То же самое происходит, если капнуть масло в стакан воды: масло остается на поверхности.

Помимо формы и текстуры кала следует также обращать внимание на сопутствующие симптомы: нет ли излишков газа, чувства вздутия живота или переполненности кишечника в течение всего дня, не меняется ли запах стула.

Не существует неизменно и четко выраженного «нормального» стула, но, если вы замечаете в течение некоторого времени, что форма или текстура стула изменилась, обратитесь к врачу.

Глава 2
Микробиота, забытый орган

Будучи частью физиологии человека, микробиота считается еще одним органом, который помогает поддерживать баланс тела с окружающей средой. Но что такое кишечная микробиота? Это набор микроорганизмов – бактерии, грибы, паразиты, археи, вирусы и многие другие, как вредные, так и полезные существа, которые присутствуют в нашем кишечнике. По своему поведению они разделяются на приживалок, помощников и вредителей. Микроорганизмы составляют от 1 до 2 кг нашего общего веса и до 70% нашего стула.

Бактерии присутствуют во всем пищеварительном тракте – от ротовой полости до толстой кишки. В желудке и двенадцатиперстной кишке микроорганизмов мало, потому что кислотные, желчные и поджелудочные выделения уничтожают большую часть микробов, которых мы проглатываем; кроме того, колониям бактерий трудно удерживаться в весьма подвижном тонком кишечнике.

Количество бактерий в зависимости от участка пищеварительного тракта

По мере приближения к ободочной или толстой кишке количество бактерий увеличивается (см. рисунок выше). В толстой кишке микроорганизмы легче размножаются, потому что транзит здесь медленный, он занимает около 2–4 дней.

Исследования показывают, что количество бактерий в толстой кишке среднестатистического мужчины (20–30 лет, рост 170 см, вес 70 кг) составляет около 38 триллионов, в то время как количество человеческих клеток у стандартного взрослого мужчины – около 30 триллионов. Таким образом, соотношение массы микробов к человеческим клеткам составляет 1,3:1. Воздействие такой большой и разнообразной популяции микроорганизмов делает кишечник самым большим и сложным компонентом иммунной системы.

Желудочно-кишечный тракт выполняет две функции: питание и защита. Обе зависят не только от слизистого барьера, то есть от иммунной системы слизистых оболочек и секреторных желез, но и от микроорганизмов, которые населяют кишечник.

Микроорганизмы отвечают за переваривание пищи, которую мы сами не можем переварить, и взамен отдают нам полезные вещества. Как видим, это взаимовыгодные отношения; все остаются в выигрыше! Но существует и другой тип отношений, так называемый комменсализм, в котором все микроорганизмы используют окружающую среду хозяина для получения питательных веществ. Как правило, эти отношения безвредны, но они могут стать вредными, если изменятся условия окружающей среды, такие как температура и РН. Еще один тип отношений – паразитарный: в таких отношениях выгоду получает только один из участников.

У желудочно-кишечного тракта наибольшая площадь контакта с внешним миром. Длина тонкой кишки составляет от 6 до 7 метров (толстой – всего 1,5 метра), а площадь около 250 м². По типу выполняемой функции тонкая кишка является одной из областей, которая получает наибольшую антигенную нагрузку.

Функции микробиоты. что она делает внутри нас?

Симбиоз с нашими бактериями заключается в том, что мы предоставляем им место жительства и пищу для существования, а они, в свою очередь, помогают нам делать то, на что наш организм в одиночку не способен – развивать определенные функции и производить некоторые вещества.

Основными функциями кишечной микробиоты являются:

• Предотвращение колонизации нашего пищевого тракта другими патогенными микроорганизмами (вредные бактерии, паразиты, вирусы…).

Речь о «барьерном» эффекте, с помощью которого бактерии, благодаря способности выделять антимикробные вещества, препятствуют прохождению чужеродных организмов в нашу экосистему. Кроме того, это связано с конкуренцией между бактериями за системные ресурсы – питательные вещества и территорию.

• Бактерии помогают в переваривании пищи и усвоении питательных веществ. Микроорганизмы отвечают за переваривание пищи, которую мы не можем переварить, а взамен выделяют полезные вещества.

• Вырабатывают витамины группы В и витамин К (необходимые для свертывания крови), которые организм человека сам синтезировать не способен.

• Стимулируют иммунную систему. При рождении клетки иммунной системы не могут распознавать или отличать «свое» от «чужого», поэтому все – хорошее и плохое – признается частью организма и не вызывает соответствующего воспалительного ответа.

Ученые пришли к выводу, что для полноценного здоровья необходимо, чтобы наша микробиота, особенно та, что связана с желудочно-кишечным трактом, тоже была здоровой. Основные показатели здоровья микробиоты – ее богатство (количество микроорганизмов) и биоразнообразие (количество видов микроорганизмов).

Одно из главных преимуществ, которые дает нам микробиота, – это способность крошечных существ, живущих в нашем кишечнике, синтезировать витамины, короткоцепочечные жирные кислоты (бутират, пропионат или ацетат), которые дают нам 10% энергии, поскольку помогают естественным образом вырабатывать глюкозу в кишечнике. Иначе говоря, человек, который плохо питается и не производит необходимые жирные кислоты, вынужден добывать энергию с помощью быстро впитывающихся углеводов, например булочек или печенья. Это помогает чувствовать себя более сытым.

Кроме того, микробиота производит более 80% нейромедиаторов мозга, таких как серотонин и дофамин, поэтому она играет важную роль в нашем настроении.

Короткоцепочечные жирные кислоты важны для здорового пищеварения, поскольку снабжают энергией клетки толстой кишки

Бутират является очень важным питательным веществом для энтероцитов (кишечных клеток). Кроме того, он обладает антиоксидантным и противовоспалительным действием.

Вот список основных продуктов, которые могут увеличить производство бутирата в кишечнике:

• чеснок

• лук

• лук-порей

• спаржа

• артишоки

• банан

• рожь

• бобы

• масло сливочное или гхи (топленое)

• сыр длительной выдержки

• одуванчик

Если вы не потребляете достаточное количество клетчатки, бактерии, скорее всего, уже ферментировали все съеденные вами углеводы и переходят к ферментации белков. Вы заметите это, если кишечные газы приобретают запах тухлого яйца из-за того, что количество протеолитических бактерий увеличивается и возрастает производство аммиака и других продуктов, таких как сульфиты, фенолы, индиолы и т. д. Если вы потребляете гораздо больше животного белка, чем растительного, что случается, например, у спортсменов, придерживающихся диеты с высоким содержанием белка, то тоже отметите появление газов с неприятным запахом.

Пища, к которой мы привыкли, усваивается лучше. Например, вегетарианец, который не ел мяса в течение десяти лет и хочет снова ввести его в рацион, должен делать это постепенно, потому что у него больше нет бактерий, которые помогают переваривать мясо, и наоборот, тот, кто никогда не ел бобовые, с большей вероятностью скажет: «От бобовых много газа», поскольку его бактерии не привыкли к такому виду пищи.

Микробиота: врожденная и приобретенная

Единственный период в жизни, когда у нас гораздо больше человеческих клеток, чем микроорганизмов, – это период, предшествующий нашему рождению.

Наука до сих пор не знает точно, рождаемся ли мы полностью стерильными или все-таки нет. Но точно известно, как только ребенок попадает в родовой канал, его тут же колонизируют бактерии – сначала передаваемые ему телом матери, а затем взятые из окружающей среды и через грудное молоко.

У новорожденного вискозный слой слизистой оболочки, покрывающей и защищающей стенки кишечника, неравномерен и очень тонок, он еще не созрел окончательно и, следовательно, плохо защищает организм от вредных микробов. С течением времени он становится толще, и эта толщина способствует защите кишечника. Оболочка похожа на броню, которая оберегает кишечные клетки ребенка от кишечных бактерий, чтобы свести к минимуму риск того, что вторгшиеся бактерии попадут в кровоток и вызовут у ребенка инфекцию.

Встреча с первыми бактериями-колонизаторами подготавливает все для того, чтобы мощнейший слой слизистой оболочки, чья поверхность составляет около 180 м² (площадь жилого дома), начал становиться эффективным, и иммунная система малыша вовремя реагировала на патогенные бактерии, паразитов, вирусы, аллергены и имела надежный кишечный барьер, который предотвращал бы вторжение вредных бактерий или токсинов, но при этом оберегал полезные бактерии.

ПЕРВЫЕ БАКТЕРИИ

Когда ребенок проходит через родовой канал, он сталкивается с бактериями, поступающими из вагинальной и анальной микробиоты матери, содержащей обычно большое количество лактобацилл, которые затем обитают в кишечной микробиоте ребенка. При родах с помощью кесарева сечения процесс выглядит совсем иначе, поскольку первые бактерии, с которыми сталкивается ребенок, – это бактерии, обитающие на коже медицинского персонала и различных поверхностях больницы.

Чтобы дети, рожденные с помощью кесарева сечения, не пострадали, важно  использовать методы, которые гарантируют первый контакт новорожденного с бактериями его матери. Таким образом, необходимо собирать на ватный тампон вагинальные образцы матери и засеивать этих микробов на разные точки тела ребенка – так малыш подвергается воздействию тех же бактерий, какие он получил бы, родившись путем вагинальных родов. Хотелось бы, чтобы эта техника, подобно другим методам, которые приближают ребенка к нормальной кишечной микробиоте, сопровождала каждое кесарево сечение. Важно знать, что, даже если ребенок родился с помощью кесарева сечения, грудное вскармливание будет способствовать необходимому заселению его кишечной микробиоты, так же как низкое или нулевое потребление антибиотиков и правильное питание в периоды после грудного вскармливания.

ГРУДНОЕ ВСКАРМЛИВАНИЕ

Грудное молоко обеспечивает полноценное питание ребенка. Оно богато жирами, белками и углеводами, а также другими полезными компонентами, такими как антитела и прочие иммунные молекулы, которые укрепляют иммунную систему.

Помимо этого, грудное молоко содержит так называемые олигосахариды, сложные углеводы, в большом количестве содержащиеся в молоке, вместе с жирами и лактозой. Мы, люди, не можем переваривать углеводы сложной структуры, и ребенок тоже их не переварит, но они и не предназначены для вскармливания ребенка, они – для его микробиоты. Микробы кишечника их переварят и извлекут всю энергию олигосахаридов грудного молока, особенно им будут рады бифидобактерии, наиболее распространенные бактерии в кишечнике здорового ребенка. А также бактериоды, поскольку олигосахариды предоставляют им питание и необходимы для их появления и выживания в период, когда питание ребенка осуществляется исключительно грудным молоком, чтобы, когда в рацион ребенка добавятся растительные вещества, эти бактерии смогли начать в полную силу действовать и размножаться. Поэтому получается, что мама кормит и ребенка, и его микробиоту, создавая тем самым максимально выгодное сообщество.

А МАТЕРИНСКОЕ МОЛОКО ИЗ СУПЕРМАРКЕТА?

Производители искусственного заменителя грудного молока пытаются создать формулу, максимально приближенную к натуральному грудному молоку, чтобы правильно питать микробиоту ребенка, который по каким-либо причинам лишен материнского молока. Такими добавляемыми в искусственное молоко ингредиентами являются галактоолигосахариды – углеводы, которые заменяют олигосахариды грудного молока (только для людей: ни одно другое животное не производит смесь, идентичную человеческому молоку) с точки зрения их химического состава и воздействия на микробиоту.

Искусственное молоко включает также пробиотики для улучшения бактериального состава в кишечнике, но до сих пор точно не известно, какая микробиота идеально подходит для ребенка.

В течение первых шести месяцев жизни младенца ВОЗ рекомендует исключительно грудное вскармливание, потом предлагается постепенное введение продуктов, соответствующих возрасту ребенка, и поддержание грудного вскармливания до 2 лет и старше. Если это возможно, любое количество грудного молока, каким бы маленьким оно ни было, всегда лучше, чем ничего. Но иногда грудное вскармливание невозможно по медицинским показаниям – в этих случаях искусственное молоко будет хорошим выбором, а правильное последующее кормление поможет ребенку расти здоровым.

Разнообразие кишечной микробиоты колеблется на протяжении всей жизни и зависит от питания, наличия стресса, гормональных изменений, определенных заболеваний, использования антибиотиков, а также токсичных веществ окружающей среды…