Микробиом человека: как это работает и диета для здоровья кишечника

Большинство людей думают о бактериях в организме как о причине заболевания или развития определенных заболеваний, но знаете ли вы, что во все времена на самом деле существовали миллиарды выгодный бактерии, присутствующие внутри всех нас? Фактически, бактерии составляют микробиом, неотъемлемую внутреннюю экосистему, которая приносит пользу здоровью кишечника и иммунной системе.

Научное сообщество действительно осознало важную роль бактерий в укреплении сильной иммунной системы и поддержании нашего здоровья. Мало того, что все бактерии не вредны для нашего здоровья, некоторые из них действительно имеют решающее значение для повышения иммунитета, а также для поддержания бесперебойной работы нашей пищеварительной системы, сбалансированного уровня гормонов и правильной работы нашего мозга.

Что такое микробиом, почему он так важен и как мы можем его защитить? Давайте узнаем.

Что такое микробиом человека?

У каждого из нас есть внутренняя сложная экосистема бактерий, расположенных внутри нашего тела, которую мы называем микробиомом. Микробиом определяется как сообщество микробов. Подавляющее большинство видов бактерий, составляющих наш микробиом, живут в нашей пищеварительной системе.

По данным факультета химии и биохимии Университета Колорадо, «человеческая микробиота состоит из 10–100 триллионов симбиотических микробных клеток, находящихся в каждом человеке, в первую очередь кишечных бактерий. Человеческий «микробиом» состоит из генов, хранящихся в этих клетках».

Наши индивидуальные микробиомы иногда называют нашими «генетическими следами», поскольку они помогают определить нашу уникальную ДНК, наследственные факторы, предрасположенность к заболеваниям, тип телосложения или «заданный вес тела» и многое другое. Бактерии, из которых состоят наши микробиомы, можно найти повсюду, даже за пределами нашего собственного тела, почти на каждой поверхности, к которой мы прикасаемся, и в каждой части окружающей среды, с которой мы соприкасаемся.

Микробиом может сбивать с толку, потому что он отличается от других органов тем, что находится не только в одном месте и не очень велик по размеру, плюс у него очень далеко идущие роли, связанные со множеством различных функций организма. Даже слово «микробиом» многое говорит вам о том, как он работает, и о важности его ролей, поскольку «микро» означает «маленький», а «биом» означает среду обитания живых существ.

Некоторые исследователи говорят, что до 90 процентов всех заболеваний можно проследить тем или иным образом до состояния кишечника и здоровья микробиома. Хотите верьте, хотите нет, но ваш микробиом является домом для триллионов микробов, разнообразных организмов, которые так или иначе помогают управлять почти всеми функциями человеческого тела.

Важность кишечного микробиома невозможно переоценить: плохое здоровье кишечника может способствовать развитию синдрома повышенной кишечной проницаемости и аутоиммунных заболеваний, а также таких расстройств, как артрит, деменция, болезни сердца и рак. Наше здоровье, плодовитость и долголетие также в значительной степени зависят от баланса тварей, живущих в нашем кишечнике.

На протяжении всей жизни мы помогаем формировать собственные микробиомы, а также они адаптируются к изменениям в окружающей среде. Например, продукты, которые вы едите, то, как вы спите, количество бактерий, которым вы ежедневно подвергаетесь, и уровень стресса, с которым вы живете, помогают установить состояние вашей микробиоты.

По теме: Что такое оральный микробиом? Как сбалансировать его, чтобы улучшить общее состояние здоровья

Как это работает

Поверите ли вы, что в человеческом теле примерно в 10 раз больше внешних организмов, чем человеческих клеток? Микробы обитают как внутри, так и снаружи нашего тела, особенно в кишечнике, пищеварительном тракте, половых органах, в области рта и носа.

Что определяет, находится ли чей-то микробиом в хорошей форме или нет? Все сводится к балансу «плохих бактерий» и «хороших бактерий».

По сути, нам нужно большее количество полезных для кишечника «микробов», чем тех, которые вредны, чтобы оставаться устойчивыми и бессимптомными. К сожалению, из-за таких факторов, как неправильное питание, сильный стресс и воздействие токсинов из окружающей среды, микробиомы большинства людей являются домом для многих миллиардов потенциально опасных бактерий, грибков, дрожжей и патогенов. Когда мы носим с собой больше патогенных бактерий, чем должны, а также не хватает необходимого нам разнообразия защитных бактерий, страдает микробиота.

Человеческий микробиом является домом не только для бактерий. В нем также находятся различные человеческие клетки, вирусные штаммы, дрожжи и грибки, но бактерии, по-видимому, являются наиболее важными, когда речь идет о контроле иммунной функции и воспалении. На сегодняшний день исследователи идентифицировали более 10 000 различных видов микробов, живущих в организме человека, и каждый из них имеет свой набор ДНК и определенные функции.

Нам еще многое предстоит узнать о том, как каждый штамм бактерий влияет на различные части тела и как каждый из них может либо защитить нас, либо способствовать возникновению таких состояний, как ожирение, аутоиммунные расстройства, снижение когнитивных функций и воспаление.

Микробиомная диета

Ваша диета играет большую роль в поддержании здоровья кишечника и поддержании хороших бактерий в вашем микробиоме. Исследования, проведенные за последние несколько десятилетий, выявили доказательства того, что существует неразрывная связь между микробиотой человека, пищеварением, массой тела и метаболизмом.

При анализе людей и 59 дополнительных видов млекопитающих было показано, что среда микробиома резко различается в зависимости от рациона вида.

Верна и обратная сторона: здоровье вашего кишечника может влиять на то, как ваше тело извлекает питательные вещества из вашего рациона и откладывает жир. Микробиота кишечника, по-видимому, играет важную роль в развитии ожирения, и было показано, что изменения штаммов бактерий в кишечнике приводят к значительным изменениям в состоянии здоровья и массе тела уже через несколько дней.

Например, когда худым безмикробным мышам пересаживают микробиоту кишечника от обычных/толстых мышей, они быстро накапливают больше жира, даже не увеличивая потребление пищи, потому что их кишечные микробы влияют на выработку гормонов (например, инсулина), экстракцию питательных веществ и жира. жировая ткань) хранилище.

Теперь, когда вы понимаете, почему так важно уменьшать воспаление и поддерживать здоровье кишечника, давайте посмотрим, как вы можете это сделать.

К продуктам, способствующим воспалению, относятся:

• Рафинированные растительные масла (такие как рапсовое, кукурузное и соевое масла с высоким содержанием провоспалительных омега-6 жирных кислот)
• Пастеризованные молочные продукты (распространенные аллергены)
• Рафинированные углеводы и продукты переработки зерна
• Обычное мясо, птица и яйца (с высоким содержанием омега-6 из-за кормления животных кукурузой и дешевыми ингредиентами, негативно влияющими на их микробиомы)
• Добавленный сахар (содержится в большинстве упакованных закусок, хлеба, приправ, консервов, круп и т. д.)
• Трансжиры/гидрогенизированные жиры (используются в упакованных/обработанных продуктах и ​​часто для жарки продуктов)

С другой стороны, многие натуральные продукты могут уменьшить воспаление и помочь увеличить количество хороших бактерий в кишечнике. Продукты с высоким содержанием антиоксидантов помогают уменьшить повреждение кишечника, вызванное окислительным стрессом, и подавляют сверхактивную иммунную систему, защищая здоровые клетки.

Противовоспалительные продукты, которые должны быть основой вашего рациона, включают:

• Свежие овощи (все виды): богаты фитонутриентами, которые снижают уровень холестерина, триглицеридов и симптомы ревматоидного артрита, болезни Альцгеймера, рака, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета. Стремитесь к разнообразию и минимум четыре-пять порций в день. Некоторые из лучших включают свеклу, морковь, овощи семейства крестоцветных (брокколи, белокочанную капусту, цветную капусту и капусту), темную листовую зелень (зелень листовой капусты, капуста, шпинат), лук, горох, зелень салата, морские овощи и кабачки.
• Целые кусочки фруктов (не сок): фрукты содержат различные антиоксиданты, такие как ресвератрол и флавоноиды, которые связаны с профилактикой рака и здоровьем мозга. Три-четыре порции в день хороши для большинства людей, особенно яблок, ежевики, черники, вишни, нектаринов, апельсинов, груш, розового грейпфрута, сливы, граната, красного грейпфрута или клубники.
• Травы, специи и чаи: куркума, имбирь, базилик, орегано, тимьян и т. д., а также зеленый чай и органический кофе в умеренных количествах.
• Пробиотики. Пробиотические продукты содержат «хорошие бактерии», которые населяют кишечник и борются с вредными бактериальными штаммами. Старайтесь ежедневно включать в свой рацион пробиотические продукты, такие как йогурт, чайный гриб, квас, кефир или культивированные овощи.
• Рыба, выловленная в дикой природе, яйца, выращенные в клетках, и мясо, выращенное на траве/пастбище: больше жирных кислот омега-3, чем в обычных продуктах, выращенных на ферме, и отличные источники белка, полезных жиров и необходимых питательных веществ, таких как цинк, селен и витамин B. витамины.
• Полезные жиры: масло травяного откорма, кокосовое масло, оливковое масло первого отжима, орехи/семена.
• Старинные злаки и бобовые/бобы: Лучше всего, когда они пророщены и на 100% неочищенные/целые. Лучше всего есть две-три порции в день или меньше, особенно фасоль анасази, фасоль адзуки, черную фасоль, черноглазый горох, нут, чечевицу, черный рис, амарант, гречку, лебеду.
• Красное вино и темный шоколад/какао в умеренных количествах: несколько раз в неделю или небольшое количество в день.

Как это поддержать

1. Избегайте антибиотиков, насколько это возможно

Антибиотики обычно назначают уже более 80 лет, но проблема в том, что они уничтожают полезные бактерии в дополнение к очистке организма от опасных «микробов», а это означает, что они могут снизить иммунную функцию и повысить риск инфекций, аллергии и заболеваний. Хотя антибиотики могут спасать жизни, когда они действительно необходимы, их часто назначают слишком часто и неправильно понимают.

Со временем опасные бактерии могут стать устойчивыми к антибиотикам, что затрудняет борьбу с серьезными инфекциями. Прежде чем принимать антибиотики или давать их своим детям, поговорите со своим врачом об альтернативных вариантах и ​​непредвиденных последствиях для наших микробиомов, которые могут возникнуть в результате слишком частого приема антибиотиков и когда они не нужны.

2. Меньше стресса и больше упражнений

Стресс препятствует функционированию иммунной системы, потому что ваше тело отвлекает энергию от борьбы с инфекциями и направляет ее на основные заботы, которые поддерживают вашу жизнь — это одна из причин, по которой хронический стресс может снизить качество вашей жизни. Когда ваше тело думает, что оно сталкивается с непосредственной опасностью, вы становитесь более восприимчивыми к инфекциям и испытываете более серьезные симптомы, а также развиваете более высокий уровень воспаления.

Стресс заставляет иммунные соединения, известные как цитокины, способствовать воспалительной реакции, которая повреждает здоровые клетки. Упражнения — это естественное средство для снятия стресса, которое может помочь уменьшить воспаление, сбалансировать гормоны и укрепить иммунную систему.

3. Добавьте добавки

Коэнзим Q10, каротиноиды, рыбий жир омега-3, селен и антиоксиданты (витамины C, D и E) могут помочь предотвратить повреждение свободными радикалами, нарушающее здоровье микробиоты кишечника.

Проблемы микробиома

Микробиом очень похож на экосистемы Земли, то есть по мере изменения его условий меняются и населяющие его организмы. Микробы взаимодействуют друг с другом в сообществе, в котором они живут (кишечник), и их концентрация меняется в зависимости от их окружения — это означает, что ваша диета, образ жизни, использование лекарств / антибиотиков и окружающая среда действительно влияют на здоровье вашего кишечника.

В авангарде того, как ваш кишечный микробиом определяет, будете ли вы иметь дело с различными заболеваниями, является воспаление.

Воспаление является корнем большинства заболеваний. Исследования показывают, что противовоспалительный образ жизни защищает нейроны головного мозга, уравновешивает гормоны, борется с образованием опухолей и улучшает настроение.

Хотя вы можете не думать, что здоровье кишечника сильно влияет на ваше настроение и энергию, подумайте еще раз. Дружественные к кишечнику бактерии могут помочь управлять активностью нейротрансмиттеров, что делает их естественными антидепрессантами и антитревожными организмами.

Вместо того, чтобы принимать противовоспалительные препараты для лечения таких заболеваний, как артрит или сердечные заболевания, нам гораздо лучше уменьшить воспаление в организме.

Плохое здоровье кишечника связано с десятками заболеваний, в частности:

• Аутоиммунные заболевания (артриты, воспалительные заболевания кишечника, болезнь Хашимото и др.). Аутоиммунные расстройства развиваются, когда иммунная система организма дает сбои и атакует собственные здоровые ткани. Воспаление и аутоиммунные реакции в значительной степени связаны с гиперактивностью иммунной системы и плохим здоровьем кишечника. Может развиться синдром повышенной кишечной проницаемости, в результате которого открываются небольшие отверстия в слизистой оболочке кишечника, высвобождая частицы в кровоток и запуская аутоиммунный каскад.
• Мозговые расстройства/снижение когнитивных функций (болезнь Альцгеймера, деменция и др.). Воспаление тесно связано со снижением когнитивных функций, в то время как противовоспалительный образ жизни, как было показано, приводит к лучшему сохранению памяти, долголетию и здоровью мозга. Теперь мы знаем, что существует множество нейрохимических и нейрометаболических путей между центральной нервной системой/мозгом и микробиомом/пищеварительным трактом, которые посылают сигналы друг другу, влияя на нашу память, модели мышления и рассуждения. Различия в наших микробных сообществах могут быть одним из наиболее важных факторов, определяющих, имеем ли мы дело с когнитивными расстройствами в пожилом возрасте. Исследование, проведенное в 2017 году Пенсильванским университетом, также выявило связь между микробиомом кишечника и образованием церебральных кавернозных мальформаций (CCM), которые могут вызывать инсульт и судороги. Исследователи заметили, что у мышей активация TLR4, рецептора липополисахарида (LPS) — бактериальной молекулы — на эндотелиальных клетках головного мозга с помощью LPS значительно ускоряет образование CCM. Когда мышей затем наблюдали в среде, свободной от микробов, образование CCM значительно уменьшилось, что иллюстрирует влияние плохих бактерий и микробиома на церебральные кавернозные мальформации.
• Рак. Многие исследования показали связь между здоровьем кишечника и лучшей защитой от повреждения свободными радикалами, которое вызывает рак головного мозга, молочной железы, толстой кишки, поджелудочной железы, простаты и желудка. Микробы влияют на наши гены, а это означает, что они могут либо способствовать воспалению и росту опухоли, либо повышать иммунную функцию и действовать как потенциальное естественное лечение рака. Противовоспалительный образ жизни также может помочь снизить серьезные побочные эффекты лечения рака (например, химиотерапии).
• Усталость и боль в суставах. Некоторые бактерии в нашем пищеварительном тракте способствуют ухудшению состояния суставов и тканей. Исследования показывают, что более здоровая среда кишечника помогает снизить риск болей в суставах, отеков и затруднений при движении у людей с остеоартритом и воспаленными суставами. Некоторые исследования показали, что у пациентов с псориатическим артритом (разновидностью аутоиммунного заболевания суставов) уровень определенных типов кишечных бактерий значительно ниже, а у пациентов с ревматоидным артритом чаще присутствуют другие штаммы.
• Расстройства настроения (депрессия, тревога). Вы когда-нибудь слышали о «связи кишечника и мозга»? Вот как это работает: ваша диета влияет на ваш микробиом и активность нейротрансмиттеров и, следовательно, на ваше самочувствие, вашу способность справляться со стрессом и уровень вашей энергии. Изменения в питании за последнее столетие, в том числе промышленное сельское хозяйство, использование пестицидов и гербицидов, а также деградация питательных веществ в пищевых продуктах, являются основными причинами растущих проблем с психическим здоровьем, таких как депрессия. Низкая доступность питательных веществ, воспаление и окислительный стресс влияют на нейротрансмиттеры дофамин, норадреналин и серотонин, которые контролируют ваше настроение, снимают напряжение и повышают бдительность. Это также улица с двусторонним движением, когда речь идет о вашем кишечнике и настроении: плохое здоровье кишечника способствует проблемам с настроением, а сильный стресс также повреждает ваш кишечник и гормональный баланс. Исследование 2017 года продемонстрировало корреляцию между здоровьем кишечника и депрессией. Исследователи изучили 44 взрослых с синдромом раздраженного кишечника и легкой или умеренной тревожностью или депрессией. Половина группы принимала пробиотик Бифидобактерии длинные NCC3001, а другому дали плацебо. Через шесть недель после ежедневного приема пробиотиков 64 процента пациентов, принимавших пробиотик, сообщили об уменьшении депрессии. Из пациентов, принимавших плацебо, только 32 процента сообщили об уменьшении депрессии.
• Инвалидность в обучении (СДВГ, аутизм). Наши тела представляют собой взаимосвязанные системы, и все, что мы вкладываем в них, подвергаем их воздействию или делаем с ними, влияет на человека в целом, включая рост, развитие и умственные способности. СДВГ и другие нарушения обучаемости связаны с плохим здоровьем кишечника, особенно у младенцев и детей. Мы продолжаем узнавать, как бактерии, живущие в нашем кишечнике, влияют на наше развитие нервной системы, познание, личность, настроение, сон и поведение в еде. По-видимому, существует связь между диетой и психическими расстройствами из-за метаболитов пищевых компонентов и ферментов, закодированных в геноме человека, которые обитают в нашем кишечнике. Одним из наиболее важных факторов, по-видимому, является создание здорового микробиома с рождения, включая вагинальные роды в идеале и грудное вскармливание, которое заселяет кишечник новорожденного здоровыми бактериями матери.
• Бесплодие и осложнения беременности. Сначала мы начинаем создавать свой микробиом именно в момент своего рождения, и наша среда продолжает манипулировать бактериями внутри нас до конца нашей жизни. По мере того, как мы стареем и меняемся, меняется и наша микробиота. Это и хорошая, и плохая новость. Это означает, что некоторые из нас уже могут оказаться в невыгодном положении, если в молодом возрасте подверглись воздействию большого количества плохих бактерий или антибиотиков, особенно если нам также не давали хороших бактерий, которые мы получаем при грудном вскармливании. В то же время здоровая беременность, роды и период грудного вскармливания могут создать основу для сильной иммунной системы.
• Аллергия, астма и чувствительность. Некоторые полезные бактерии уменьшают воспаление, что уменьшает тяжесть аллергических реакций, пищевой аллергии, астмы или инфекций дыхательных путей. Это означает более сильную защиту от сезонных аллергий или пищевых аллергий и более эффективное облегчение при кашле, простуде, гриппе или боли в горле. Противовоспалительная диета помогает предотвратить склонность к синдрому повышенной кишечной проницаемости и помогает устранить мокроту или слизь в легких или носовых ходах, что облегчает дыхание.

Микробиом и гены

Исследователи часто говорят о микробиоте как о полном наборе генов и микробов, живущих в сообществе, в данном случае в сообществе, населяющем наши кишки. По данным Учебного центра генетических наук Университета штата Юта, «микробиом человека (все гены наших микробов) можно считать аналогом генома человека (все наши гены). Количество генов в нашем микробиоме превышает число генов в нашем геноме примерно в 100 раз».

Вы могли узнать в школе, когда были моложе, что все люди на самом деле имеют очень близкие генетические коды, даже несмотря на то, что мы все очень разные, как вид. Удивительно то, что каждый из наших кишечных микробиомов сильно отличается. Одна из самых удивительных особенностей микробиома заключается в том, насколько он может отличаться от одного человека к другому.

Оценки каталога генов человека показывают, что у нас есть около 22 000 «генов» (как мы обычно о них думаем), но ошеломляющие 3,3 миллиона «неизбыточных генов» в микробиоме кишечника человека! Разнообразие микробиомов людей феноменально: отдельные люди примерно на 99,9% идентичны друг другу с точки зрения их геномов-хозяев, но обычно от 80 до 90 процентов отличаются друг от друга с точки зрения микробиомов.

Сегодня исследователи быстро работают над тем, чтобы лучше понять микробиом, чтобы помочь предотвратить, вылечить или облегчить симптомы всех видов заболеваний, которые могут быть связаны с сообществом, живущим внутри каждого из нас. Инструменты секвенирования ДНК помогают нам выявить различные бактериальные штаммы и то, как они могут мешать или помогать иммунной системе.

Эта работа является частью проекта «Микробиом человека», осуществляемого Центром анализа и координации данных Национальных институтов здравоохранения. Цель состоит в том, чтобы «охарактеризовать микробные сообщества, обнаруженные на нескольких участках человеческого тела, и найти корреляции между изменениями в микробиоме и здоровьем человека».

В то время как некоторые бактерии способствуют заболеваниям, многие этого не делают. На самом деле, есть много бактериальных штаммов, от которых нам было бы полезно иметь больше.

В то же время наличие определенных заболеваний может негативно повлиять на микробиом, хотя нам еще многое предстоит узнать о том, как именно это происходит. Чем больше мы сможем понять, как бактерии в микробиоме влияют на наши гены и предрасполагают нас к заболеваниям, тем лучше мы сможем персонализировать подходы к лечению и предотвращать и лечить болезни до того, как они станут опасными для жизни.

Заключение

• Микробиота — это триллионы бактериальных организмов, которые живут внутри нашего тела. Все сообщество этих бактерий называется микробиомом.
• Наш кишечник является центральным местом микробиома, где живет подавляющее большинство бактерий.
• Плохое здоровье кишечника так или иначе связано почти со всеми существующими заболеваниями, потому что именно здесь живет большая часть иммунной системы и где часто начинается воспаление.
• Совершенствуя свой рацион, употребляя в пищу большое количество противовоспалительных продуктов и пробиотиков, снижая уровень стресса и регулярно занимаясь спортом, вы можете поддерживать микробиом своего тела.

Микробиом человека: как это работает и диета для здоровья кишечника