Наука против смертельных болезней: Рак, СПИД / ВИЧ, Диабет, Инсульт, Старение

У детей, появившихся на свет путем кесарева сечения, с высокой вероятностью возникает ожирение и другие метаболические расстройства, поскольку они не получают правильный набор бактерий кишечника, который приобретается во время родов при прохождении через естественные родовые пути.

Осенью этого года были опубликованы несколько научных статей, казалось бы, на разные темы, но в целом они высветили интересную картину. Во-первых была обнаружена четкая связь ожирения и метаболического синдрома с видовым составом бактерий в кишечнике, во-вторых в результате статистической оценки большого числа наблюдений оказалось, что рождение плода путем кесарева сечения в дальнейшем часто сопровождается появлением у ребенка метаболических расстройств, в частности ожирения.

В последнее время бактериальное содержимое кишечника человека привлекает пристальное внимание медицинских исследователей всего мира. Сообщество бактерий, живущих в кишечнике, получило название “микробиом” или “микробиота”. Хорошо известно, насколько важно иметь в кишечнике “правильные” бактерии. Если бактериальная флора кишечника будет нарушена, например при злоупотреблении антибиотиками, то это приведет к дисбактериозу, который даже может стать причиной гибели человека.

Мы уже писали на нашем сайте об открытии трех основных типов сбалансированного видового состава бактерий в кишечнике. Качеством этого набора бактерий сегодня пытаются объяснить многие болезни человека-хозяина, связанные с расстройствами метаболизма, начиная с депрессии и кончая болезнью Паркинсона. Одна такая статья была опубликована в этом году в Журнале Клинической Эндокринологии и Метаболизма. В ней было показано, что здоровые стройные подростки и их сверстники, страдающие ожирением, имеют разную кишечную микробиоту. Ученый эндокринолог Никола Санторио из Йельской Школы Медицины США объясняет это тем, что микробы кишечника у детей с ожирением лучше ферментируют клетчатку, превращая ее в жирные кислоты с короткой цепочкой. Поэтому организм такого ребенка накапливает больше жиров, чем дети с обычной микробиотой. В целом у такого ребенка извлекается больше энергии из пищи, полагают исследователи.

В другой статье, опубликованной в этом году учеными из Королевского Колледжа Лондона, утверждается, что особый набор кишечных бактерий ведет к накоплению в организме висцерального, или внутреннего, жира, который образуется в брюшной полости вокруг внутренних органов. Это ведет к метаболическим блезням, таким как диабет и атеросклероз. При этом ученые отмечают, что существует наследственная, или генетическая предрасположенность к ожирению, хотя она сама по себе далеко не всегда приводит к ожирению и метаболическим расстройствам.

В двух других статьях описана связь ожирения с обедненным числом видов бактерий в кишечнике. Так набор бактерий у здорового человека сравнивают с пышным видовым разнообразием бразильского тропического леса, а у человека, страдающего ожирением – с немногочисленными обитателями пустыни.

Наконец, интересные факты приведены в статье, опубликованной в сентябре группой исследователей, состоящей из ученых и журналистов, по результатам исследований на базе Гарвардского университета, которые включали многолетние наблюдения за здоровьем 29 тысяч пациентов, рожденных в 80-х и 90-х годах. Ранее было известно, что у рожениц, перенесших кесарево сечение, дети часто страдают ожирением. Это объясняли тем, что такие дети находятся в группе риска по ожирению, поскольку показания к кесареву сечению, как правило, включают повышенный вес роженицы, крупный плод или сахарный диабет в течение беременности. Но когда исследователи попытались исключить людей данной группы риска из статистических подсчетов с целью окончательно подтвердить эту гипотезу, то обнаружили нежиданные вещи. Связь кесарева сечения с ожирением ребенка в детстве и в дальнейшем во взрослой жизни в группе здоровых матерей не исчезла, а только усилилась. Это означает, что безусловно все женщины, производящие на свет своих детей путем кесарева сечения, вводят своих детей в группу риска по метаболическим расстройствам, включая ожирение. Очевидно, что это происходит из-за того, что ребенок при выполнении операции кесарева сечения находится в стерильных условиях и не получает того набора “правильных” бактерий кишечника, который получает ребенок, рожденный через естественные нестерильные пути матери. В результате у ребенка, рожденного хирургическим путем, кишечная микрофлора формируется случайным образом, причем не везет ему, к сожалению, гораздо чаще, чем везет.

Диабет, болезнь Паркинсона и другие аутоиммунные болезни во многих случаях могут быть вызваны конфликтом иммунной системы человека с бактериями кишечника.  Смена бактериальной флоры кишечника на другую, взятую от здоровых людей, приводит к излечению.

Одним из десяти главных достижений науки за 2011 признаны исследования микрофлоры кишечника человека и влияние ее на жизненные процессы в организме. Ученые в разных странах мира пришли к заключению о связи между микрофлорой кишечника и аутоиммунными заболеваниями и диабетом как 1-го, так и 2-го типа.  Бактерии в изобилии заселяют толстый кишечник человека.   Количество бактерий, живущих в организме человека, превышает количество клеток тела как минимум в 10 раз.  Кишечную микрофлору ребенок получает случайным образом и на всю жизнь из родовых путей матери во время родов. Если бактерии кишечника пострадают от чрезмерного приема антибиотиков, то возникает так называемый дисбактериоз, или тяжелая инфекционная болезнь с размножением в кишечнике агрессивной бактерии Clostridium deficile. В этом случае восстановление нормальной микрофлоры кишечника выполняется по жизненным показаниям.

Началось с того, что в 2008 г. Томас Бороди, гастроэнтеролог из Центра Болезней Пищеварительных органов, Австралия, лечивший больных от дисбактериоза кишечника пересадкой кишечной микрофлоры от другого человека-донора, пришел к выводу, что данный вид трансплантации часто улучшает состояние больных, страдающих другими болезнями, в частности Паркинсонизмом, рассеянным склерозом (multiple sclerosis), синдромом хронической усталости и ревматоидным артритом.  Эти болезни являются аутоиммунными, то есть причина их — повреждение тканей собственного организма извращенной иммунной системой.

Почему эти болезни излечивались после замены кишечной микрофлоры? По гипотезе Д-ра Бороди, микробы, заселяющие кишечник, выделяют антигены, попадающие в кровяное русло и запускают иммунный ответ. В зависимости от индивидуальных особенностей человека, такой иммунный ответ может повреждать собственные ткани и органы. До тех пор, пока кишечник человека не будет полностью очищен от такого вредоносного антигена, иммунный ответ будет работать против самого организма. Такое состояние и приводит к известным аутоиммунным болезням.

В том же году Александр Червонский с коллегами в Университете Чикаго, работая с лабораторными мышами в безмикробной среде, обнаружил, что при заселении кишечника мыши бактериями, вызывающими аутоиммунный процесс, происходит повреждение клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, и у мышей возникает диабет 1-го типа. Когда производили замену бактерий кишечника мышей другой микрофлорой, живущей также в кишечнике человека, у большинства мышей происходило выздоровление от диабета.

В декабре 2011 г группа бразильских исследователей опубликовала результаты исследований, которые еще раз показали насколько бактерии, живущие в кишечнике, могут влиять на иммунную систему организма и возникновение диабета. Они взяли линию мышей, имеющую невосприимчивость к инсулину из-за особенностей иммунитета, что характерно для диабета 2-го типа. У мышей заменили их бактериальную флору на другую. В результате у мышей исчезли признаки диабета, то есть они стали нормально реагировать на инсулин.

Три типа бактерий кишечника. В апреле 2011 г. Маниможьян Арумугам, исследователь Европейской Молекулярной Биологической Лаборатории в г. Гейделберге, Германии, впервые опубликовал результаты о разнообразии бактерий толстого кишечника человека. Нужно сказать, что на искусственных средах культивируются только половина из нескольких десятков видов этих бактерий. А тех, что культивируются, не просто распознать. Д-ру Арумугаму пришлось изучать ДНК образцов бактериальной флоры от разных людей. Оказалось, что существует три различных типа микроскопических экосистем в кишечнике человека. Каждый тип отличается тем, какие бактерии присутствуют в наибольшем количестве. Типы бактериальной экосистемы не зависят от континента, страны, этнической группы, пола, веса тела и возраста.  Пока изучено 280 человек из Германии, Франции, Италии, Испании, Японии и США.

Назовем вещи своими именами, если нашу статью читают специалисты-микробиологи.  Для первого типа характерно преобладание бактерий Bacteroides, которые ассоциированы с бактериями родов Parabacteroides и Clostridiales.  В бактериальном сообществе второго типа превалирует род Prevotella, вместе с которым встречаются Veillonella, Desulfovibrio и Rhodospirillum.  В третьем типе в наибольшем количестве представлен род Ruminococcus, а также сопутствующие ему Akkermansia, Gordonibacter, Ruminococcaceae, Staphylococcus, Marvinbryantia, Symbiobacterium и Dialister.

Интригующие исследования провела граппа шведских ученых в 2010 г.  У пациентов с ожирением и предиабетом полностью очистили кишечник от бактерий и затем произвели замену бактерий кишечника.  При этом половине людей пересадили назад их собственную бактериальную флору, а другой половине – от здоровых людей-доноров с нормальным весом.  В итоге у второй группы пациентов с новой кишечной микрофлорой исчезли признаки диабета и улучшились показатели липидов крови.  В другом аналогичном исследовании смена кишечных бактерий на донорские от здоровых людей, дополняющая операционное лечение больных с ожирением, приводила к значительному улучшению состояния пациентов.

Сейчас еще преждевременно говорить о методах лечения диабета, ожирения и других аутоиммунных болезней путем трансплантации бактериальной флоры кишечника от здоровых людей.  Однако мы видим, что медицинская наука в последние годы активно двигается в этом направлении. Через несколько лет, возможно, коррекция микрофлоры кишечника станет одним из обычных способов лечения, а ребенок в роддоме будет сразу получать в подарок «правильный», здоровый набор кишечных микробов, который обеспечит адекватный иммунитет на всю жизнь, а не будет играть в случайную лотерею, как это происходит сегодня и продолжается уже сотни тысяч лет.