Чем питаются бактерии в организме человека

Чем питаются бактерии в организме человека

В теле человека примерно сто триллионов клеток, но лишь десятая часть из них — человеческие клетки. Остальные — микробы. Они населяют нашу кожу, живут в носоглотке, на всем протяжении кишечника. Конечно, они мельче человеческих клеток в 10-100 раз, но они сильно влияют на нашу жизнь.

Так выглядит под микроскопом бактерия, вызывающая язву желудка. Длинные жгутики на заднем конце позволяют ей не только плавать в содержимом желудка, но и «заякориваться» в его слизистой оболочке. Бактерия стимулирует секрецию соляной кислоты, желудок начинает сам себя переваривать, а бактерия питается продуктами этого самопереваривания. Тем не менее иногда она живет в желудке здоровых людей как безвредный симбионт и даже, по мнению некоторых ученых, приносит определенную пользу, защищая человека от пищевых отравлений.

Симбиоз с человеком явно полезен для бактерий: мы даем им укрытие с постоянными благоприятными условиями и обильной пищей. Но и они нам кое-что дают.

Наиболее наглядно вклад микроорганизмов выявляется в опытах, при которых подопытных животных освобождают от симбиотической микрофлоры. У мышей, извлеченных из чрева матери кесаревым сечением и воспитанных в стерильных условиях, кишечник сильно вздут. Предполагается, что для усвоения пищи без участия симбиотических микробов кишечник должен быть длиннее и толще. У безмикробных мышей длиннее микроскопические ворсинки, выстилающие внутреннюю стенку тонкого кишечника. Через эти ворсинки идет всасывание переваренной пищи. В стенке кишечника меньше микроскопических углублений, в которых обычно поселяются микробы. В кишечнике меньше клеток, обеспечивающих иммунитет. Уменьшено даже количество нервов, управляющих движениями кишок. Предполагается, что микробы в некоторой степени управляют развитием кишечника, создавая нужные для себя условия. Пример такого взаимодействия в развитии известен у бобовых растений: азотфиксирующие микроорганизмы из почвы вызывают у растения появление специальных клубеньков на корнях, в которых и поселяются. У растения есть соответствующие гены образования клубеньков, но эти гены не проявляются, если их не простимулируют бактерии.

Безмикробные мыши очень чувствительны к инфекции. Для того чтобы такую мышь заразить, достаточно сотни болезнетворных микробов, а для обычной мыши нужно сто миллионов. Бактерии, живущие в кишечнике обычных мышей, физически блокируют пришельцев и даже выделяют антибиотик для их уничтожения.

Бактерии, живущие в кишечнике человека, вырабатывают витамин К, не синтезируемый нашим организмом и необходимый для свертывания крови. Ряд других витаминов также поставляют нам кишечные бактерии. В кишечнике жвачных животных живут микробы, способные переваривать целлюлозу растений и превращать ее в глюкозу, львиная доля которой идет на питание самого животного. У некоторых морских животных в специальных железах обитают светящиеся бактерии, облегчающие своими световыми сигналами поиск жертвы или брачного партнера.

Недавно шведский микробиолог Стаффан Нормарк обнаружил, что чем-то полезна даже бактерия, вызывающая язву желудка. Ее роль в этой болезни открыта более десяти лет назад, но только сейчас становится ясно, почему эта бактерия встречается в желудке и у многих здоровых людей. Она вырабатывает антибиотик, защищающий от сальмонелл и других опасных микроорганизмов. Видимо, в принципе, это полезный симбионт, который иногда «сходит с ума» и вызывает изъязвления стенки желудка — возможно, у людей с пониженным иммунитетом.

Чем может быть полезна генетика микробов и что натворил Мойдодыр

  • 28 сентября 2017
  • 12991

Текст: Дарья Буркова

Мы давно знаем, что внутри и снаружи нашего тела живут бактерии, но именно сейчас все обратили на них пристальное внимание. Американский специалист по здоровому питанию, основатель сайта NutritionFacts.org и автор бестселлера «Как не умереть: откройте для себя питание, предупреждающее и излечивающее болезни» Майкл Грегор большое внимание уделяет тому, как на бактерии влияет пища, которую мы едим; в издательстве «Эксмо» в этом году вышла книга немецкой студентки Джулии Эндерс «Очаровательный кишечник. Как самый могущественный орган управляет нами» — сейчас автор пишет докторскую по кишечным микроорганизмам; косметические бренды уровня Dior стали выпускать косметику, действие которое направлено на поддержание правильной микрофлоры кожи, а компания DuPont использует бактерии при изобретении новых материалов. Разбираемся, чем вызван ажиотаж вокруг бактерий и что нам стоит знать об их влиянии на нашу жизнь.

Почему бактериями заинтересовались именно сейчас?

В 2003 году был завершён международный проект «Геном человека» — учёные всего мира расшифровывали ДНК человека. Это крупнейший пример сотрудничества учёных из разных стран за всю историю биологии, и он положил начало многим новым возможностям. «В каждом из таких мировых проектов, как запуск человека в космос, создание ядерного оружия или расшифровка ДНК, есть множество сторонних технологий, которые потом доходят в энергетику, телекоммуникацию и медицину, — рассказывает Дмитрий Алексеев, директор отдела разработок и исследований биомедицинского холдинга «Атлас». — И вот в медицину пришло много новых технологий по исследованию ДНК. Оказалось, что методы расшифровки генома универсальны и подходят даже для микробов — а их у нас много, например, в кишечнике живут далеко не только бифидобактерии и кишечные палочки».

Читайте также:  Мизопростол когда начинает действовать при прерывании беременности

Конечно, расшифровка генома бактерий применяется не только в медицине. В эту сферу направляются серьёзные инвестиции, поэтому и популярность её растёт. «Каждая неизученная бактерия таит в себе кучу денег для бизнесмена. Сейчас всевозможные разработки и деньги направлены именно на то, чтобы эти бактерии изучить, — объясняет Алексеев. — Например, уже ведутся проекты по созданию нетканой одежды с помощью бактерий. Конечно, пока еще микробы не плетут ткань на манекене, как хотелось бы, но уже создают материалы для такой одежды».

Откуда в нас бактерии?

Внутриутробное нахождение под защитой плаценты создает для нас стерильные условия, но уже при появлении на свет, проходя через родовые пути, мы знакомимся с первыми микробами. Учёные уверены, что лучшие бактерии для формирования защитных механизмов у ребёнка — это бактерии его матери, поэтому, например, врачи всего мира не рекомендуют специально мыть грудь перед кормлением (конечно, обычная гигиена должна поддерживаться). Есть даже идеи о том, что после кесарева сечения полезно наносить на кожу младенца влагалищные микробы матери — правда, на этот счёт пока нет однозначного мнения.

«Кроме того, привычка в маленьком возрасте всё тащить себе в рот существует не только у людей, но и у большинства млекопитающих — так мы коллекционируем бактерии из окружающей среды и тренируем свой иммунитет, — рассказывает Алексеев. — В организм матери то, что попало в рот ребёнка, тоже проникает, в том числе через кожу сосков, и уже к следующему кормлению мама предоставляет ребенку правильный иммунный ответ в молоке и обучает его, как реагировать на разные бактерии».

Что делают бактерии внутри нас?

Кишечник — рай для бактерий: там мокро, темно и всё время есть еда. Главная цель бактерий — это занять лакомое место и не пускать никого другого. «Через рот в нас попадает множество микробов. Конечно, они немного перевариваются в соляной кислоте желудка, но всё равно доходят до кишечника, — рассказывает Алексеев. — Если бы в кишечнике уже не жили определённые бактерии, то там мог бы обосноваться любой «враг», то есть полезные бактерии защищают нас от вредных. Второе, что они делают — переваривают те остатки пищи, которые мы не успели или не смогли переварить сами».

В расщеплении пищи в кишечнике участвуют не только ферменты — над этим трудятся и бактерии. В процессе они выделяют разные полезные вещества (например, витамины), которые затем всасываются. При этом нельзя сказать, что вредные бактерии нам совсем не нужны — они держат местный иммунитет и полезные бактерии в тонусе, чтобы те постоянно были готовы к борьбе за территорию в случае вторжения паразитарных микробов извне. «Хорошие бактерии — это такие трудяги, которые всё делают очень медленно, но профессионально. А плохие всё делают только для себя, не заботясь о среде, в которой живут, и, соответственно, о нашем здоровье», — говорит Дмитрий.

Интересно, что полезные бактерии питаются в основном растительной пищей, и когда мы отказываемся от овощей и фруктов, то лишаем полезных веществ не только самих себя, но и наших бактерий. В результате, если в нижних отделах кишечника нет растительных волокон, вся среда нарушается — возникает воспалительный процесс. Даже если он лёгкий и никак себя не проявляет, в защитных механизмах нашего тела возникает перекос — вместо более важных дел иммунитет отвлекается на вялотекущее воспаление в кишечнике, и мы можем чаще простужаться или болеть другими инфекциями.

Как бактерии влияют на психическое здоровье

Удивительно, но нормальная кишечная микрофлора влияет и на синтез серотонина и дофамина — главных нейромедиаторов радости и удовольствия. Это значит, что состояние радости зависит в том числе от здоровья кишечника, а оно, в свою очередь, — от нашего питания. Лечение депрессии должно включать не только приём лекарств и психотерапию, но и нормализацию пищевых привычек. «Недавно была обнаружена связь между бактериями и анорексией. Оказывается, один из гормонов, регулирующих чувство насыщения, очень похож на белок, вырабатываемый бактериями кишечника. И, по-видимому, неверная интерпретация поведения этой бактерии иммунной системой может приводить к нарушению гормональной регуляции чувства насыщения, — рассказывает Алексеев. — В случае с депрессией мы тоже понимаем, что «депо» нейромедиаторов, отвечающих за чувства радости и удовольствия, расположено скорее в районе кишечника, чем мозга, и можем пробовать подобрать питание для улучшения настроения».

Читайте также:  Можно ли заниматься бегом во время беременности

«Дружеские встречи или свидания за едой — это не просто культурная традиция. Из-за еды наши бактерии начинают усиливать выработку гормонов радости и удовольствия, и человек оказывается в хорошем смысле под кайфом, — говорит Дмитрий. При всем вреде фастфуда учёные не настаивают на переходе на полный ЗОЖ. Алкоголь, например, не оказывает негативного влияния на хорошие бактерии. У здоровых людей он всасывается раньше, чем доходит до кишечника, и при этом обеспечивает дезинфекцию от патогенных микроорганизмов. «Если вы едете, скажем, в Индию, можно взять с собой алкоголь и пить его в разумных количествах всю поездку», — советует Дмитрий.

Антибиотики и вес

Все слышали, что антибиотики вредят микрофлоре кишечника — но при их приёме по показаниям ничего страшного не произойдёт. Небольшой сбой микрофлоры может проявиться в виде диареи, но обычно всё самостоятельно нормализуется в течение пары недель. Гораздо опаснее не допивать назначенный курс антибиотика или прерывать терапию — может выработаться резистентность, и в следующий раз при подобной инфекции препарат уже не подействует. А вот хроническое поступление в организм антибиотиков в низких дозах, например, если они содержатся в мясе, может серьёзно навредить.

«Если на фабриках животным в корм добавляют микродозы антибиотиков, они быстрее набирают вес и дают больше мяса. Этот антибиотик остается в мясе, попадает к человеку, и человек точно также набирает вес, — рассказывает Александр Тяхт, руководитель отдела микробиоты «Атласа». — Конечно, это произойдёт не сразу, а после многих лет регулярного питания дешёвыми мясными продуктами». На бактериальный состав кишечника влияют не только антибиотики, но и сильно солёная пища — такая еда несъедобна для бактерий. Это наглядно показывает известный проект Happy Meal, в рамках которого группа энтузиастов в течение года наблюдала за чизбургером и картошкой фри из McDonald’s. Через 365 дней с едой из фастфуда ничего не произошло — она лишь немного уменьшилась в размерах, но бактерии не съели её ни внутри, ни снаружи. McDonald’s прокомментировал этот факт очень просто, рассказав, что они добавляют в пищу много соли.

Аллергия и чрезмерная гигиена

Существует так называемая гигиеническая гипотеза аллергии и аутоимунных заболеваний — она состоит в том, что по мере увеличения уровня санитарии люди стали более подвержены аллергическим заболеваниям. Этот феномен заметен в развитых странах, где в последние несколько десятилетий дети растут в почти стерильной среде — в результате любой контакт воспринимается организмом как враждебная атака, и иммунитет чрезмерно активизируется. Развиваются аутоиммунные заболевания — аллергические реакции, бронхиальная астма, ревматоидный артрит. Даже для рассеянного склероза существует корреляция с жизнью в развитых странах северного полушария.

Столетний культ Мойдодыра научил не одно поколение мыть руки — но во всём нужна мера. Мало того что антибактериальным мылом лучше не пользоваться — прогрессивные дерматологи теперь советуют заселять поверхность кожи полезными бактериями. Американская компания AOBiome выпускает продукты Mother Dirt для тела с микробами, которые живут на коже, вытесняют вредные бактерии и заменяют дезодорант — пот перестает пахнуть. Конечно, без таких средств можно обойтись, но стоит понимать, что даже гигиены бывает слишком много.

Для бактерий, населяющих наш кишечник, человеческий организм — это огромный «космический корабль». Около 100 триллионов клеток полезной и вредной микрофлоры живут в каждом взрослом человеке. Бактерии учатся управлять «кораблем» и эволюционируют за тысячи лет симбиоза с человеком

Чтобы понять, как именно микрофлора кишечника может влиять на наше настроение, выбор пищи и даже некоторые серьезные решения, российскими учеными в МГУ им. Ломоносова и нескольких НИИ запущен проект «Микробиом». Похожие исследования ведутся в США и странах Европы.

Читайте также:  Валидол для чего применяют

Бактерии меняют вкусовые рецепторы

Большая часть гормона радости серотонина — 95% — вырабатывается вовсе не в мозге, а в кишечнике. Так что утверждение «Путь к сердцу мужчины лежит через желудок» не так уж далеко от истины. К сердцу женщины — тоже.

Имея в своем распоряжении такое мощное оружие «химического вознаграждения», как серотонин, микробиота кишечника может диктовать нам, что именно купить в магазине на обед.

Но мало того, что кишечная микрофлора может «разговаривать» с мозгом напрямую — через нейронные связи и блуждающий нерв, некоторые виды наших бактерий-симбиотов научились изменять наши вкусовые рецепторы. Об этом в журнале BioEssays пишет группа ученых-биологов из университетов Сан-Франциско, Аризоны и Нью-Мексико.

Замечали, что наши вкусы в течение жизни могут меняться? От чего это зависит? От того, какая «фракция» бактерий побеждает большинством голосов в нашем кишечном «парламенте». Одни виды бактерий предпочитают питаться сахарами, другие — жирами, третьи — растительными волокнами.

От того, какая группа бактерий преобладает в кишечнике, зачастую зависит и то, стройный человек или страдает ожирением, склонен ли он к депрессиям, уравновешен или тревожен, любит покой или его постоянно тянет на приключения.

Мы, в свою очередь, на содержимое микробиоты кишечника. Можно заставить некоторые группы бактерий голодать и тем самым уменьшить их популяцию. А вслед за этим изменятся и вкусы, и пищевые пристрастия.

Микробиом любит разнообразие

Исследование микрофлоры кишечника жителей мегаполисов и деревень, проводившееся в России, Европе и США, показало: у деревенских жителей микробиота более разнообразная. В результате от различных видов аллергии, колитов, язвы, депрессий, ожирения и еще ряда болезней они страдают гораздо реже. И иммунитет у них крепче.

Микробиом сильно зависит от местности, где живет человек, точнее — от традиционной кухни. У японцев, например, есть особые полезные микроорганизмы, которые переваривают водоросли и морепродукты.

Итальянские ученые сравнили микробиом городских жителей в Италии с кишечной микрофлорой танзанийских охотников-собирателей. И вновь выяснилось, что микрофлора людей, живущих на природе и питающихся натуральными продуктами, содержит больше разных видов полезных бактерий и лучше защищает их от болезней. К примеру, аутоимунные заболевания и болезнь Крона вообще не встречаются в этих племенах.

Почему гибнут полезные бактерии кишечной микрофлоры у городских жителей?

Оказалось, главные враги микробиоты — фастфуд, антибиотики и сахар.

Даже если мы сознательно стараемся не лечиться антибиотиками при простудных заболеваниях, они все равно .

Избыток сахара вреден потому, что сахарами питается ряд микроорганизмов, которые всегда присутствуют в нашем кишечнике. Группа этих бактерий начинает разрастаться и влиять на решения нашего мозга: «Давай еще сладкого! Еще!». И так вплоть до ожирения. Питающиеся сахарами бактерии также часто поддерживают воспаление в организме. Поэтому в случае воспалительного заболевания рекомендуется ограничить потребление сладкого, и вместо этого пить побольше воды и кислых напитков.

Фастфуд вообще не дает пищи полезным бактериям, вынуждая их голодать и питаться стенками кишечника.

Кроме того, полезные бактерии микрофлоры гибнут от хронического недосыпа и постоянных стрессов. А эти проблемы у городских жителей встречаются намного чаще, чем у деревенских.
Выходов два: либо переехать в деревню, либо специально кормить свой микробиом полезной и правильной пищей.

Какая пища полезна для микробиома?

  • Разноцветная и разнообразная. Ярко окрашенные овощи и фрукты — источник флавоноидов, которые поддерживают микрофлору кишечника в порядке.
  • Продукты, богатые инулином. Это — лук-порей и обычный репчатый лук, цикорий, бананы, спаржа, топинамбур.
  • Продукты брожения. Квашеная капуста, соленые огурцы и моченые яблоки, кимчи, ферментированная фасоль.
  • Кисломолочные продукты без добавления сахара и консервантов. Свежие кефир, мацони, простокваша и другие.
  • Зелень и зеленые листовые овощи.
  • Все виды капусты. Это не только профилактика нескольких видов рака. Капуста содержит вещества, которые подавляют воспаления.

Этот список — не призыв становиться вегетарианцами. Просто так уж получилось: почти все, что полезно для микробиома, растительного происхождения. Значит, мясные продукты нужно сочетать с зеленью и овощами.

Текст: Ольга Поплавская, журналист, пишет о путешествиях, здоровом образе жизни, науке и психологии, сотрудничает с «АиФ» и журналом «Отдых в России».

Подписывайтесь на нас в соцсетях — это удобно:

Ссылка на основную публикацию
Чем отличается диаскинтест от реакции манту
Какой тест лучше Манту или Диаскинтест? Туберкулез представляет собой чрезвычайно опасную болезнь, которая очень быстро приспосабливается к антибиотикам при лечении....
Чем лечить фингал под глазом
Лучшие рецепты и быстродействующие способы, как убрать синяк под глазом в домашних условиях, будут рассмотрены в этой статье. От получения...
Чем лечить хондроз спины в домашних
В современном мире с его своеобразным ритмом жизни, бесконечным сиденьем в офисе, однообразным и неправильным питанием – заболевания опорно-двигательного аппарата...
Чем отличается крем от бальзама
В силу колоссального культа косметики для женщин многие просто не замечают достаточно скромный выбор мужских косметических средств. Хотя представители сильного...
Adblock detector