Парадокс кишечника. Как повлиять на мозг, воздействуя на кишечник: невероятное открытие об истинной роли микробиома в развитии

Бактериальная «промывка» мозга

Сможете ли вы поверить в то, что свобода воли – не более чем иллюзия и что вместо безграничной, полной тайн и загадок космической вселенной наши судьбы контролирует не менее таинственная и безграничная вселенная, заключенная, однако, в человеческом теле, к постижению которой мы уже вплотную подошли? Надеюсь, что к концу книги я сумею убедить вас в истинности этих утверждений. Я познакомлю вас с устройством нашей внутренней вселенной, которая неустанно направляет и поддерживает, и помогу восстановить ее разнообразие, которое мы неразумно истребляем, чтобы избавиться от проблем со здоровьем любого характера.

Помните фильм «Люди в черном»? В одной из сцен маленький инопланетянин по имени Фрэнк, который выглядел как обычный мопс, поведал главным героям, что галактика, которую они ищут, на самом деле находится на Земле: «Галактика в поясе Ориона». Земляне, что вполне объяснимо, остались в недоумении. Они полагали, что речь идет о созвездии Орион, которое прежде всего находится не на Земле, и пояс которого, в свою очередь, состоит из трех звезд. А галактика должна насчитывать не меньше сотен миллионов звезд. Как могут три жалкие звездочки составить целую галактику?

На это Фрэнк с укором отвечал: «Эх, люди! Когда же вы поймете, что размер не имеет значения? Если что-то имеет огромное значение, это еще не значит, что оно не может быть очень-преочень маленьким!»

К концу фильма главные герои, как и я в своей профессиональной деятельности, начинают понимать, что целые миры могут существовать в совершенно неожиданных местах. Именно это и пытался втолковать им мопс Фрэнк. Оказалось, что непостижимо огромная галактика, состоящая из миллионов звезд, солнечных систем и планет, населенных причудливыми существами, находилась на ремешке, красовавшемся на шее кота по кличке Орион. Вот что это был за «пояс» Ориона.

Герои фильма допустили ту же ошибку, которую люди совершают повсеместно. Только в реальной жизни мы направляли внимание не к звездам в небе, а к совершенно неверным источникам в поисках здоровья и долголетия. Мы бросили все силы на исследования внешнего мира, потому что полагали, что существенные для нас вещи должны быть физически большими и находиться где-то там, за пределами нас самих. Но оказалось, что самые значимые, основополагающие составляющие здоровья и благополучия имеют самые крошечные размеры. И чтобы отыскать их, мы должны направить взгляд внутрь себя.

Дело в том, что внутри нашего пищеварительного тракта расположена целая галактика, образованная как минимум десятком тысяч видов микроорганизмов и насчитывающая триллионы бактерий, а также пока еще не известных науке вирусов, грибов и других микробов. Так выглядит биом кишечника. Кроме того, биом есть в ротовой полости, он насчитывает порядка семисот видов бактерий, и на поверхности кожи, где проживает еще несколько тысяч видов микроорганизмов. Как я уже писал в прошлых книгах, все эти живые микроскопические создания коллективно образуют холобиом человека. В совокупности у всех этих крошечных организмов более трех миллионов генов, а геном человека – для сравнения – содержит всего двадцать три тысячи.

Вы только представьте, насколько огромен этот микромир. Например, на планете проживает более восьми миллиардов человек. Получается, что у нас в кишечнике обитает в 12 500 раз больше бактерий, чем людей на Земле. Если сравнивать с растениями, а не с людьми, то получается следующее: недавно ученые подсчитали, что на Земле произрастает приблизительно три триллиона деревьев. (1) А это как минимум в семь раз больше, чем ранее предполагали эксперты, даже с учетов вырубки миллионов стволов, которые ежегодно у природы отнимают люди. Но даже с учетом последних данных, бактерий в кишечнике все равно больше на девяносто семь триллионов, чем деревьев на Земле.

Когда я учился в медицинском институте – а это было примерно в каменном веке, – нас учили, что человеческий кишечник представляет собой не что иное, как полую трубку. Пища поступает в нее, переваривается, всасываются белки, сахар и жиры, а все, что остается невостребованным, выходит наружу в виде фекалий. Теперь же медикам известно, что кишечник скорее напоминает изобильный тропический лес с собственной разнообразной экосистемой, сообществами, сигнальными механизмами и языком, на котором одноклеточные организмы общаются друг с другом.

Поразительно, но на этом же языке они сообщают нашему уму и телу о том, что именно нам следует думать, ощущать, как себя вести, как правильно заботиться о коже, мышцах, суставах, внутренних органах, клетках и даже внутриклеточных органеллах, чтобы сохранить им здоровье, или, наоборот, чтобы атаковать их воспалением и заболеванием. Миллиарды одноклеточных организмов манипулируют нами и контролируют нашу жизнь самым непостижимым и откровенно шокирующим образом.

Я написал «Парадокс растений[1]» всего шесть лет тому назад. Мне казалось, что в те не так давно минувшие дни я многое знал, и сегодня с позиции времени готов с удовольствием подтвердить, что шел по правильному пути. За время, прошедшее с той публикации, ученые открыли целый новый мир информации о микробиоме и языках, на котором его представители общаются с различными частями нашего тела, друг с другом и – что самое важное – с электростанциями внутри клеток, митохондриями. Посредством этих коммуникационных сигналов они осуществляют контроль над всеми аспектами человеческой жизни: здоровьем, благополучием и продолжительностью жизни. И вскоре вы узнаете, как расшифровать эту сигнальную систему и пользоваться ею в своих интересах.

Пожалуй, начну с небольшого (буквально) примера, иллюстрирующего один из способов, которым эти маленькие создания нас контролируют.

Многие слышали о таком одноклеточном организме, как Toxoplasma gondii, возбудителе паразитарного заболевания токсоплазмоза. Беременным женщинам запрещают приближаться к кошачьим туалетам и советуют на протяжении всего периода беременности доверять уборку за питомцем партнеру, потому что кошки вместе с калом передают токсоплазму. Если беременная женщина заразится токсоплазмозом, то здоровье развивающегося в утробе ребенка серьезно пошатнется. При этом большинству не приходит в голову задаться вопросом, каким образом этот одноклеточный организм поселяется в кошачьем лотке изначально.

Попрошу еще минуту вашего внимания. Я обещаю, что вне зависимости от того, планируете ли вы стать родителем или владельцем кошки, следующая информация окажется к вам намного ближе, чем вы могли себе представить.

Жизнь токсоплазмы делится на два цикла. Один протекает в организме хозяина, внутрь которого она в конце концов стремится пробраться, а другой – в организме промежуточного хозяина, в котором она ожидает отправки до конечного пункта назначения. В данном случае ее конечная цель – это кошка. Ею может оказаться тигр или домашний питомец, словом, любой представитель семейства кошачьих. Токсоплазма может размножаться только в кошачьем кишечнике. И, как и любая другая форма жизни, она стремится воспроизвести потомство и передать свои гены следующему поколению.

Чтобы попасть в организм к кошке, токсоплазма использует в качестве промежуточного носителя грызуна.

Что вполне разумно. В конце концов, грызуны – излюбленная добыча кошек. Вспомните хотя бы мультик «Том и Джерри», который я в детстве просто обожал. Токсоплазма делает логичный выбор в пользу грызуна и выжидает, пока его поймает и съест кошка, что позволит ей добраться до вожделенного кошачьего кишечника.

Однако токсоплазма не даром развивалась на протяжении миллионов лет. Она не просто ждет удобного случая – она фактически изменяет поведение грызуна, чтобы повысить его шансы оказаться в зубах у кошки. Что-что? Одноклеточный организм способен управлять действиями млекопитающего? Да, способен. А еще из этой книги вы узнаете, что одноклеточные организмы гораздо умнее, чем можно было ожидать: они могут контролировать людей и, более того, уже успешно делают это. Постоянно.

Так, с этим разобрались – и теперь вы, скорее всего, думаете, что токсоплазма парализует грызуна или каким-либо подобным образом превращает его в легкую добычу для кошки. Такой подход был бы вполне разумным, но микроорганизм предпочитает действовать более изощренно и тонко. В отличие от храброго маленького мышонка Джерри, в большинстве своем грызуны разделяют врожденный страх перед кошками. Их отталкивает зрительный образ кошки, а также запах кошачьей мочи. Более того, если взять грызуна, который никогда в жизни не видал кошки (и не чуял ее мочи), и познакомить его с ее запахом, то он сразу же убежит. Страх и связанная с ним стрессовая реакция встроена в мозг грызунов генетически ради обеспечения выживания вида.

Токсоплазма же этот страх отключает. Она манипулирует сигнальными путями в мозге грызуна, которые вызывают страх, чтобы он не только перестал бояться запаха кошачьей мочи, но и начал испытывать к нему влечение. В итоге вместо того чтобы давать деру, мышь стремится подойти к кошачьей моче поближе. «Мммм… *нюхает*… какой приятный запах!» Ой-ой, а вот и кошка! Теперь-то мышка наверняка окажется у нее в животе.

Как же токсоплазма добивается этого? Роберт Сапольски – один из моих кумиров, профессор биологии, невролог и нейрохирург – у себя в лаборатории в Стэнфордском университете изучал химические процессы, протекающие в мозге крыс, инфицированных токсоплазмой. Его открытие вызвало настоящий шок. (2)

В головном мозге грызунов и людей за страх отвечает миндалина. Токсоплазма просачивается в нервную систему грызуна, отыскивает миндалину и сморщивает дендриты – разветвленные отростки нейронов, посредством которых они обмениваются информацией. Таким образом в амигдале разрывается «электрическая» цепь, отвечающая за страх. Причем токсоплазма действует очень точно и избирательно: она сохраняет остальные цепи, связанные с другими типа страха, нетронутыми, и разъединяет только те, которые отвечают за страх перед хищниками.

В результате грызун перестает бояться кошачьей мочи, не выказывает стресса и не убегает, едва почуяв ее запах. Этот этап понятен. Но как заставить его полюбить этот запах? Оказывается, в геноме токсоплазмы присутствуют гены, необходимые для производства основных ферментов, содержащихся в дофамине, – нейромедиаторе, стимулирующем ощущение удовольствия, влечения, предвкушения и поощрения. Токсоплазма производит дофамин и посылает его в мозг грызуна, тем самым активируя новую «электрическую» цепь, связанную с сексуальным возбуждением.

Теперь при запахе кошачьей мочи грызун не испытывает стрессовой реакции, потому что сигнальные пути, связанные со страхом перед хищниками, благополучно отключены. Более того, ему даже нравится этот запах, потому что он активирует в мозге связи, отвечающие за половое влечение. В итоге мышь радостно бежит к источнику опасности в виде кошачьей мочи, а не уносит от него ноги, что зачастую оканчивается для грызуна гибелью.

Этот гениальный одноклеточный организм полностью захватил химические процессы головного мозга и поведение млекопитающего для удовлетворения своих эгоистических потребностей. Поистине впечатляет, не так ли? И эти крошечные мерзавцы не ограничиваются одними грызунами. В 2022 году в Йеллоустонском национальном парке биологи обнаружили, что обитавшие там волки заразились токсоплазмой. Исследователи задались вопросом, а не повлияла ли инфекция на их поведение. Они выяснили, что у зараженных токсоплазмой особей было в сорок шесть раз больше шансов стать вожаками стаи (3, 4) по сравнению с неинфицированными волками. Очевидно, что роль вожака предполагает смелость и желание идти на риск, а токсоплазма только помогала становиться им еще бесстрашнее. Но с какой стати токсоплазма завелась у волков? Дело в том, что волки являются основной добычей пумы, или горного льва, то есть кошки!