«Кишечник и мозг»
Как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Здоровье мозга во многом связано с тем, что происходит у нас в кишечнике — микробами, которые там живут, и продуктами обмена, которые они выделяют. Подробнее об этом в книге «Кишечник и мозг: как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг» (издательство «Манн, Иванов и Фербер»), переведенной на русский язык Юлией Константиновой, рассказывает невролог и член Американской коллегии питания Дэвид Перлмуттер. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным связи между болезнью Альцгеймера и микробиотой.
Воспалительный процесс: общий знаменатель
Всем известно, что такое воспаление. Сам термин происходит от латинского глагола inflammare, что означает «воспламенять», «разжигать». Воспаленная ткань «горит» — и далеко не положительным образом. Комплекс воспалительной реакции может включать красноту, жар, опухоль, которые сопровождают укус насекомого или боль, например от воспаленного горла или растянутой лодыжки. Обычно мы признаем, что укус насекомого или царапина на коже доставляют болевые ощущения из-за воспалительного процесса. При этом воспаление — часть гораздо большего количества процессов, чем вы можете себе представить. На самом деле в этом суть лечения — привлечь больше иммунной активности к месту травмы или инфекции. Однако когда воспаление продолжается глубоко внутри организма и по общесистемным траекториям или не имеет определенной цели, оно провоцирует различные заболевания, в том числе ожирение, диабет, рак, депрессию, аутизм, астму, артрит, коронарную недостаточность, рассеянный склероз и даже болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Остановимся на болезни Альцгеймера. Воспалительный процесс — это то, что происходит в мозге пациента с этим диагнозом. Я понимаю, что в этом случае может быть очень сложно определить очаг воспаления, потому что привычные симптомы воспалительного процесса, такие как боль и опухоль, не очевидны. В головном мозге, способном воспринимать сигналы о боли во всем организме, нет болевых рецепторов, из-за чего он не в состоянии зафиксировать собственную проблему. Тем не менее на протяжении нескольких последних десятилетий результаты научных исследований вновь и вновь неоспоримо
С воспалительным процессом как в головном мозге, так и в организме в целом связаны многие биохимические элементы. У пациентов с болезнью Альцгеймера количество биохимических элементов, указывающих на протекание воспалительного процесса — так называемых биохимических маркеров, — повышено и даже может служить для прогнозирования снижения когнитивных функций мозга и развития деменции. К наиболее известным биохимическим маркерам относятся цитокины — крошечные белки, которые синтезируются клетками, влияют на поведение других клеток и часто становятся важными участниками воспалительного процесса. С-реактивный белок, интерлейкин-шесть (ИЛ-6) и фактор некроза опухолей-альфа (ФНО-альфа, или TNF-α) — все относятся к цитокинам. Сегодня существует возможность получить изображение головного мозга таким образом, чтобы наблюдать эти биохимические маркеры в действии, так что можно определить прямую взаимосвязь между степенью воспалительного процесса и степенью нарушения когнитивных функций мозга.
TNF-α играет особенно важную роль при воспалительных процессах в организме. Его уровень в крови бывает повышенным не только у пациентов с диагнозом «болезнь Альцгеймера», но также при других самых различных воспалительных
У некоторых людей на естественное усиление воспалительного процесса в организме оказывает влияние генетический фактор, повышающий риск развития заболеваний, в основе которых лежит
В своей предыдущей книге, «Еда и мозг», я провел глубинный анализ одного из наиболее действенных и фундаментальных способов, с помощью которого можно поддержать экспрессию «полезных» генов и подавить «плохие», а также держать под контролем воспалительный процесс, если в нем нет необходимости для выживания. Этот способ — поддержание здорового уровня сахара в крови. Повышенный уровень сахара провоцирует воспаление в токе крови, поскольку избыток сахара может быть токсичен, если он не используется клетками организма. Он также вызывает реакцию под названием «гликирование» — биологический процесс, при котором сахар связывается с молекулами белков и некоторых жиров, результатом чего становятся деформированные молекулы, не способные выполнять свои функции. Эти связанные сахаром белки технически носят название «конечные продукты усиленного гликозилирования (AGEs)». Организм не воспринимает их как нормальные клетки, поэтому они вызывают воспалительную реакцию. В головном мозге соединение молекул сахара и белков головного мозга приводит к формированию новых летальных структур, вызывающих дегенеративные изменения в функциях головного мозга.
Корреляция между слабым контролем уровня сахара в крови и болезнью Альцгеймера в частности настолько сильна, что сегодня ученые даже
В 2012 году в журнале Nature были опубликованы результаты исследования, согласно которым у пациентов с диагнозом «диабет II типа» также
По моему мнению, это открытие было прорывным. Мне кажется по крайней мере поразительным осознание, что в основе целого каскада событий, ведущих к диабету разного типа и болезням головного мозга, лежит дисбаланс
В последнее время значительный прогресс достигнут в области изучения микробиоты кишечника у пациентов с диабетом II типа. Микробиота кишечника способствует не только возникновению незначительного воспалительного процесса в начале заболевания диабетом II типа, но и последующему развитию этого заболевания из-за воспалительных компонентов. Кроме того, она влияет на развитие различных осложнений, сопутствующих диабету II типа, в том числе диабетической ретинопатии, почечной токсичности, атеросклероза, гипертонии, трофических язв ног, муковисцидоза. В этих исследованиях подчеркивается важнейшая роль микробиоты кишечника в поддержании целостности кишечного барьера, нормального метаболического гомеостаза, обеспечении защиты организма-хозяина от инфекций, вызванных патогенными микроорганизмами, повышении функций защитных систем организма-хозяина и даже в оказании влияния на нервную систему при диабете II типа
Далее ученые анализируют важнейшую роль рациона питания в улучшении состояния микрофлоры кишечника и снижении риска развития этих осложнений. Они также отмечают, что различные травы и пищевые добавки, известные своими антидиабетическими свойствами, контролируют уровень сахара в крови через микрофлору кишечника. Иными словами, они не обязательно напрямую влияют на инсулин и глюкозу, а скорее оказывают позитивный эффект на микрофлору кишечника. Например, традиционные для китайской медицины компоненты берберин и женьшень, а также элементы, содержащиеся в чае, кофе, вине и шоколаде, обладают антидиабетическими свойствами благодаря эффекту, который они оказывают на кишечные бактерии. Эти компоненты изменяют к лучшему состав кишечных бактерий или же метаболизируют их до того, как они абсорбируются организмом человека. Практики китайской медицины, основанные на травах и применяющиеся уже не одно тысячелетие, наконец начали получать объяснение, которого они заслуживают. В первую очередь травяные компоненты этих средств оказывают положительное влияние на бактерии кишечника, так что от этого получает пользу весь организм.
От редакции:
Перлмуттер описывает болезнь Альцгеймера как сугубо воспалительный процесс, в то время как по этому поводу до сих пор нет научного консенсуса. Известно, что какую-то роль в патогенезе этой болезни может играть нейровоспаление, но до сих пор непонятно, ключевой ли это фактор или только один из множества. Кроме того, Перлмуттер связывает это воспаление с активностью кишечных бактерий, что тоже возможно, но не является научным консенсусом. В Китае действительно ведется немало исследований микробиома, в том числе и в связи с болезнью Альцгеймера. Но довольно часто результаты этих исследований вызывают вопросы у научного сообщества, об одной такой истории мы рассказывали в тексте «Пятый лишний».
Доктор Джеймс Хилл, старший научный сотрудник и профессор нейронауки Медицинской школы Университета штата Луизиана, руководит одной из высокотехничных лабораторий, занимающихся изучением взаимосвязи между микрофлорой кишечника и риском развития болезней головного мозга. Недавно доктор Хилл опубликовал научную работу, в которой
Как уже упоминалось ранее, нейротрофический фактор мозга — белок, критически важный для головного мозга. Он участвует в нейрогенезе — процессе образования нейронов. Кроме того, белок BDNF защищает существующие нейроны, обеспечивая их выживание и поддерживая синаптические связи между ними. Качество этих нейронных связей определяет качество мышления, обучения и более высокий уровень функционирования головного мозга. Низкий уровень белка BDNF зафиксирован при целом комплексе неврологических заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера, эпилепсии, нервно-психической анорексии, депрессии, шизофрении и обсессивно-компульсивном расстройстве. Сегодня известно, что уровень BDNF можно повысить благодаря аэробной физической нагрузке и потреблению незаменимой полиненасыщенной жирной кислоты класса омега-3 докозагексаеновой кислоты (DHA). Кроме того, появились новые данные о том, что этот критически важный для мозга белок в значительной степени зависит от баланса бактерий, формирующих микрофлору кишечника.
В ноябре 2013 года в журнале Американской медицинской ассоциации JAMA Neurology были
GABA — еще один важный химический элемент, который продуцируют кишечные бактерии. Эта аминокислота, в центральной нервной системе выступающая в качестве нейромедиатора, служит основным химическим «мессенджером» головного мозга, тормозящего нервную активность за счет угнетения передачи и нормализации волн головного мозга. Иными словами, GABA стабилизирует состояние нервной системы, так что организм способен эффективнее справляться со стрессом. В 2012 году исследователи из Бэйлорского медицинского колледжа и Техасской детской больницы обнаружили группу бифидобактерий, производящих большое количество GABA. Они
Следующий важный нейромедиатор, производимый кишечными бактериями, — глутамат. Он участвует практически во всех функциях головного мозга, включая процессы познания, обучения и запоминания. В здоровом головном мозге это вещество содержится в большом количестве. Массу неврологических расстройств, от тревожности и расстройства поведения до депрессии и болезни Альцгеймера, связывают с недостатком GABA и глутамата в головном мозге.
Один из наиболее важных выводов последнего исследования на тему взаимосвязи между микробами и здоровьем головного мозга заключается в том, что нарушение баланса микрофлоры кишечника — это не просто состояние, в котором «плохие» бактерии имеют численный перевес над «хорошими» и всячески их угнетают, провоцируя воспалительный процесс и лишая организм жизненно важных элементов, ими производимых. У миллионов людей сегодня дисбаланс микрофлоры кишечника обусловлен повышенной кишечной проницаемостью, которая вызывает состояние хронического слабовыраженного воспалительного процесса. Остановимся на этом подробнее.
Подробнее читайте:
Перлмуттер, Дэвид. Кишечник и мозг: как кишечные бактерии исцеляют и защищают ваш мозг / Дэвид Перлмуттер, Кристин Лоберг ; пер. с англ. Юлии Константиновой ; [науч. ред. Н. Никольская]. — Москва: Манн, Иванов и Фербер, 2023. — 448 с. — (NEON Pocketbooks).