скачать книгу бесплатно
Иммунитет к старению. Как использовать бактерии внутри и снаружи тела для здоровья и долголетия
Джессика Финлей
Бретт Финлей
Интеллектуальный научпоп. Медицина не для всех
В этой книге авторы предлагают иное и поистине революционное решение поиска источника молодости. В то время как много было написано о бактериях в кишечнике, захватывающие новые исследования показывают, что существуют миллионы микробов внутри нашего тела – они поддерживают наши мозг, зубы, сердце, легкие, кости, иммунную систему и многое другое. Есть микробы из воздуха, которым мы дышим, и из вещей, которых мы касаемся в течение всего дня, – сотовых телефонов и кухонных губок, домашних животных, дверных ручек и даже других людей. Эти микробные «спутники жизни» оказывают огромное влияние на наше здоровье и, как показывают новаторские исследования, способны помочь предотвратить и обратить вспять наиболее распространенные возрастные заболевания.
В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.
Бретт Финлей, Джессика Финлей
Иммунитет к старению. Как использовать бактерии внутри и снаружи тела для здоровья и долголетия
B. Brett Finlay, PhD
Jessica M. Finlay, PhD
The Whole-Body Microbiome: How to Harness Microbes – Inside and Out – for Lifelong Health
© B. Brett Finlay, PhD, Jessica M. Finlay, PhD, 2019
© Люмина А., перевод на русский язык, 2020
© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2021
* * *
«Отец и дочь, Бретт и Джессика Финлей, взяли лучшее из огромного разнообразия самых современных исследований на тему возрастных изменений, здоровья и микробиома и написали полезный рассказ о том, почему триллионы микробов внутри нашего тела и на его поверхности (микробиом) необходимы нам для долгой и здоровой жизни. Книга «Микробиом всего тела» доступным языком рассказывает о профилактике и лечении различных заболеваний в ближайшем будущем, поэтому я рекомендую ее медицинским работникам и всем, кому не безразлично свое здоровье и здоровое старение».
– Алан Бернстайн, кавалер ордена Канады, кавалер ордена Онтарио, доктор философии, член Королевского общества Канады, президент и генеральный директор исследовательского фонда CIFAR
«Восхитительная книга, наполненная прекрасно проработанной научной информацией. Такую книгу нельзя пропустить. Она предлагает по-новому взглянуть на перспективы долголетия и хорошего самочувствия… Кто бы мог подумать, что источник вечной молодости забит микробами!»
– Дэн Бютнер, автор книги «Голубые зоны» (М.: МИФ, 2017), руководитель проекта Blue Zones Project, сотрудник National Geographic
«Революционно… Семья Финлей предлагает практичные, качественные и иногда просто шокирующие рекомендации, которым каждый из нас вне зависимости от возраста может начать следовать с сегодняшнего дня… Помогая микробам счастливо жить внутри тела и в окружающем пространстве, мы обеспечиваем комплексный подход к лечению и профилактике заболеваний».
– Доктор Марк Хайман, автор книги «Мозг. Обратная связь» (М.: Эксмо, 2010) и «Полюби другую еду – улучши тело и работу мозга» (М.: Эксмо, 2015).
Другие книги автора
Б. Бретт Финлей, кавалер Ордена Канады, профессор миробиологии, совместно с Мари-Клэр Арриетой, микробиологом, доктором философии
«Микробы? Мама, без паники, или Как сформировать ребенку крепкий иммунитет» (М.: Эксмо, 2018)
Посвящается Джейн и Мэтту
Давай состаримся вместе!
Ведь лучшее еще впереди…
– Роберт Браунинг
Предисловие
«Папа, а что делают микробы после 12 лет, то есть большую часть человеческой жизни? Вот что я хотела бы знать!» Мы всей семьей в отпуске, вышли из дома с первым лучом зари и бежим вдоль извилистого гавайского побережья. Чтобы отвлечь себя от зноя зарождающегося дня, мы обсуждаем книгу «Микробы? Мама, без паники»[1 - «Микробы? Мама, без паники, или Как сформировать ребенку крепкий иммунитет» – книга Финлей Бретта и Мари-Клэр Арриеты, оригинальное название – «Let Them Eat Dirt. How Microbes Can Make Your Child Healthier». – Прим. ред.]. Книга Бретта в соавторстве с Мари-Клэр Арриетой только что вышла и представила общественности революционную идею: зачатие и воспитание детей в сверхстерильной обстановке не так полезны, как может показаться. Джессика, дочь Бретта и ученый в смежной с ним области, была в восторге от исследования и его результатов. Она искала способы приложения микробиальной науки к проблемам стареющего населения. Она выбрала для изучения эту демографическую группу во время обучения в аспирантуре. Бретт и прежде знал, что у дочери есть кое-какие мысли об этом. Кроме того, он много раз слышал разные варианты этого вопроса от коллег, друзей и из аудитории на встречах в поддержку книги. Люди спрашивали: «У меня уже есть дети, я не молодею. Что мне сделать для своего здоровья?»
Бретт, успевший обогнать Джессику на подъеме, посмотрел на нее через плечо и ответил: «Ну, нам известно, что микробиом кишечника напрямую связан с астмой, ожирением, сердечно-сосудистыми заболеваниями и другими серьезными проблемами со здоровьем. Но вот что самое удивительное: микробные сообщества оказывают воздействие на процесс старения даже в тех частях организма, которые находятся далеко от кишечника. Все нарушения, начиная от болезни Альцгеймера и заканчивая системным воспалением, обнаруживают связь с микроорганизмами». Тяжело дыша и периодически останавливаясь, чтобы окинуть взглядом фантастический вид, открывающийся на бухту, мы почувствовали, что начинаем размышлять в одном направлении. Весь остаток отпуска, если мы не занимались бодибордингом[2 - Бодибординг – одна из разновидностей серфинга. – Прим. ред.] и не ходили в походы (вам не кажется, что у нас чуточку многовато энергии?), мы неторопливо беседовали о микробах, здоровье, болезнях и перспективах взаимодействия микробиома с процессом старения. Так и родилась эта книга, посвященная началу завершающего этапа жизненного пути.
Шестидесятилетие Бретта приближалось с каждым днем, и мысли о преклонном возрасте стали посещать его все чаще. Перед лицом надвигающейся пенсии прежде незаметные и несущественные напоминания о старости овладели его сознанием. По утрам он ощущал некоторую скованность в мышцах, и у него назревал вопрос: «Как мне сделать так, чтобы я мог бегать и кататься на лыжах с детьми, а потом и с внуками, когда мне стукнет 70 или 80 лет?» У его коллег и друзей медленно, но верно тоже стали появляться признаки старения, их родителям уже перевалило за 80, поэтому дискуссии о возрасте заняли центральное место на наших семейных встречах.
Джессика вспоминает:
«Я тоже размышляла об этих вещах, но с совершенно с другой точки зрения. Когда я закончила университет в 22 года, то вдруг в первый раз в жизни почувствовала себя старой. Я переехала в другой город с новеньким дипломом бакалавра в руках и считала себя такой умудренной опытом и взрослой по сравнению со студентами-географами, которым читала лекции. В тот момент, когда местная социальная организация предложила мне вариант волонтерской работы со взрослыми, а не с детьми, мой жизненный вектор поменял направление. Я начала еженедельно посещать пожилых участников социальной оздоровительной программы и таким образом получила возможность ближе познакомиться с жизнью старшего поколения. Теперь у меня было гораздо больше научных данных, чем я могла бы получить во время визитов к бабушке с дедушкой. Однажды я увидела пожилую женщину с ходунками и тяжелыми пакетами продуктов, которая изо всех сил старалась перейти дорогу за отмеренное светофором время. Вдруг она начала приветственно махать старичку, который сидел на скамейке под тенистым деревом. Прежде незаметные, живущие как бы на втором плане люди преклонного возраста стали для меня главным интересом в жизни». Теперь Джессике 30, и она регулярно взаимодействует со старостью и смертью (чаще, чем обычный тридцатилетний человек). Получив докторскую степень по геронтологии, она стала штатным «экспертом по старению» в нашей семье. Друзья часто просят у нее совета, как сохранить красоту и здоровье кожи и волос, обеспокоенно указывая на первую седину и морщинки. Прежде веселые и беззаботные разговоры все чаще переходят в область обсуждения наиболее подходящего места для проживания на пенсии.
Эта книга представляет собой аккумуляцию наших общих изысканий на тему безболезненного приближения старости, а также продукт лично разработанной стратегии по правильному старению. Как ученым и исследователям нам интересно, что же ждет нас «там, дальше» с позиции научного подхода к процессу старения и его связи с микробиомом. После изучения и проработки огромного количества данных о текущих исследованиях мы смогли составить перспективный план для сохранения здоровья на долгие годы, который любой человек может начать осуществлять прямо сейчас. Кроме того, мы наметили направление для будущих исследований и развития прикладного использования нашей теории. По мере работы над исследованием мы сталкивались со множеством ошибочных и искаженных представлений о микробах и старении, которые мы развенчали и вынесли в рубрику «Миф/Факт».
Несмотря на то что нас называют докторами, мы не ведем прием больных. Термин «доктор» в нашем случае говорит об ученой степени (PhD) – мы занимаемся исключительно научными исследованиями. Мы не гериатры и не геронтологи: Джессика получила специальные знания и опыт благодаря общению с пожилыми людьми в рамках проведения географических и социальных исследований здоровья населения. Ее квалификация прекрасно дополняет исследовательский опыт Бретта в области биологии и микробиома человека. Советы и предложения, содержащиеся в этой книге, полностью основаны на результатах академических исследований. Авторы не предлагают строго следовать медицинским рекомендациям, помещенным в этой книге. Благодаря замечаниям экспертов и ссылкам на авторитетные источники читатели смогут разработать для себя подходящую диету, пересмотреть образ жизни и принять меры по оздоровлению организма.
Книга предлагает воспринимать старение как процесс, охватывающий всю жизнь. Нельзя проснуться однажды утром и понять, что старость вдруг наступила. В действительности мы аккумулируем здоровье, его сильные и слабые стороны, в течение всей жизни. Авторов интересует возможность контроля над процессом старения, поэтому мы надеемся, что сможем рассказать о новых и порой удивительных способах приручения микробов, обитающих вокруг и внутри нас, чтобы вы смогли войти в преклонный возраст здоровыми и энергичными.
Старость неизбежна. Дряхлость – по желанию.
Глава 1. Источник вечной молодости наполнен… микробами?
С момента появления на свет мы начинаем умирать. Старение – это универсальный и одновременно индивидуальный опыт. Он пугает нас и заставляет улучшать качество жизни. Наш вид живет все дольше и дольше (в развитых странах продолжительность жизни составляет более 80 лет), и у нас появилось больше времени на борьбу со старостью и смертью.
Несмотря на заверения врачей и рекламы, не существует способа «повернуть время вспять», но вполне возможно отсрочить неизбежное. Всем нам хочется найти способ продлить годы жизни и сохранить здоровым тело – этот сложный аппарат, состоящий из мышц, костей и множества других тканей; мы хотим сохранить и ум, слух, остроту зрения, даже внешность. Мистический источник вечной молодости, как говорят, возвращает юность всякому, кто выпьет из него или войдет в его воды. Начиная с V века до н. э. по всему миру обнаруживаются упоминания об этом волшебном месте. Их можно встретить и сегодня – мы продолжаем вечные поиски способа сохранить и восстановить молодость. Вместо того чтобы искать секретное место расположения чудодейственного эликсира на карте, мы ищем секрет вечной молодости с помощью науки. Полки в аптеках, продуктовых и косметических магазинах ломятся от антивозрастных продуктов: от сывороток и кремов, разглаживающих морщины, от специальных мазей для удаления пигментных пятен до витаминов и биологически активных добавок, дающих смутные обещания вернуть нам «сияние молодости».
Наука предлагает тысячи способов препятствовать процессу старения, например принимать антиоксиданты (сокращающие количество свободных радикалов, которые заставляют организм стареть на уровне клеток и тканей); ограничить потребление калорий (для увеличения продолжительности жизни и снижения риска развития возрастных заболеваний, что подтверждают эксперименты на крысах, мышах, рыбах, мухах, червях и дрожжах); подключить гормональные добавки для лечения симптомов менопаузы; воспользоваться огромным количеством дерматологических услуг и средств, среди которых ретиноиды, химические пилинги, дермабразия, ультразвук, лазерная шлифовка и косметическая хирургия. Множество этих методов расхваливают как нечто весьма современное и высокотехнологичное. Но самая действенная концепция в антивозрастной науке основывается на древнейших формах жизни на планете Земля – микробах.
В отличие от самых современных научных изобретений, которые мы используем для создания альтернативных омолаживающих средств, эти бактерии обитают на Земле уже более 3,5 млрд лет – с тех самых пор, когда наша планета еще была полностью покрыта водой, температура которой часто достигала точки кипения. Климат на Земле сильно изменился, но микробы тем не менее остались повсюду: в воздухе, которым мы дышим (именно они синтезируют кислород в атмосфере), на стуле, где вы сидите, и на продуктах в холодильнике. На самом деле только на ваших руках микробов больше, чем людей на планете!
Микробы неустанно сопровождают нас в течение всей жизни. Микроорганизмы, которых мы называем микробами, бывают нескольких видов. К ним относятся бактерии, вирусы, простейшие, микроводоросли и грибы. Мы привыкли винить их в появлении заболеваний (например, по-английски внезапное острое расстройство пищеварения называют «stomach bug» – желудочный микроб), и лишь совсем недавно стало известно, насколько они важны для нашей жизни и здоровья. Без микробов не было бы и нас.
Какое отношение микробы имеют к старению? Как оказалось, самое прямое. В организме человека проживают различные микробные сообщества – во всем теле, а не только в кишечнике. Эти сообщества влияют на мозг, зубы, кожу, сердце, кишечник, кости, иммунную систему, – словом, на все части тела и их функционирование в течение жизни. Самочувствие тоже напрямую связано с микроорганизмами, обитающими вокруг нас, – на телефонах, губках для мытья посуды, в комнатных растениях, на шерсти животных и рабочих поверхностях мебели. Если вы переезжаете в новый дом или уезжаете путешествовать за границу, то вступаете во взаимодействие с новыми микробными сообществами, которые могут изменить состояние микрофлоры вашего тела (в лучшую или худшую сторону). Почтовый индекс и местоположение лучше всего расскажут о состоянии вашего здоровья и возможной продолжительности жизни, в основе которых лежат миллиарды наших невидимых соседей: микробы. Если вы осознаете, что между вами и окружающим миром существует неразрывная связь, что вы не отгорожены от него своей кожей как кирпичной стеной, то сможете надолго сохранить здоровье, даже после того как изменятся ваш почтовый индекс и возраст.
Вы научитесь извлекать пользу из взаимодействия с внутренними и внешними микробами, чтобы сохранить здоровье десен, укрепить кости и мышцы, защитить мозг от болезни Альцгеймера и деменции. Из десятка самых распространенных смертельных заболеваний на территории Соединенных Штатов девять, как мы теперь понимаем, неразрывно связаны с микробами.
Показатель вовлеченности микроорганизмов в развитие смертельных заболеваний, распространенных в США
1. Сердечно-сосудистые заболевания – 633,842***
2. Рак – 595,930**
3. Хронические респираторные заболевания – 155,041**
4. Несчастные случаи (непреднамеренные повреждения) – 146,571
5. Инсульт (цереброваскулярные болезни) – 140,323**
6. Болезнь Альцгеймера – 110,561***
7. Диабет – 79,535***
8. Грипп и пневмония – 57,062***
9. Нефрит, нефротический синдром и нефроз – 49,959**
10. Преднамеренные самоповреждения (суицид) – 44,193 *
Данные за 2015 год получены в Центре по контролю и профилактике заболеваний США (2017).
Звездочкой (*) помечена степень вовлеченности микроорганизмов в смертельные случаи, по оценке авторов.
*1 – микробиота тесно связана с развитием депрессии, которая является основной причиной суицида.
В ходе исследования мы подробно рассмотрим сложные переплетения связей между заболеваниями и микроорганизмами, населяющими тело человека, чтобы изменить ваше представление об их влиянии на старение и смертность. Мы будем двигаться от макушки к стопам – или, правильнее сказать, от кожи к мозгу, от ротовой полости к легким, от желудка к кишечнику и так далее – и наглядно продемонстрируем, как невидимый мир микробов внутри и снаружи питает наш организм, а также заботится о нашем здоровье и долголетии. Мы искренне уверены, что можно выстроить правильные отношения с микробами путем изменения образа жизни, корректировки питания и выполнения бытовых обязанностей. На месте невероятно стерильных жилых и общественных помещений в будущем мы видим комфортные жилые пространства, где найдется место нам и нашим микроскопическим сожителям. Атмосфера правильного старения должна учитывать здоровье и благополучие всех ее обитателей, в том числе и микробов.
Стареть вместе с микробами
Старение – это естественный процесс, который затрагивает всех биологических существ, но у одних видов он протекает быстрее, чем у других. С точки зрения биологии люди достигают расцвета в возрасте 12 лет. Другими словами, если физиология (то есть тело и его функции) остановится в развитии в этом возрасте, то человек сможет прожить более тысячи лет! После 12 лет шанс умереть удваивается каждые восемь лет.
Тем не менее сегодня наш вид с уверенностью оспаривает эти невеселые прогнозы. Мы беседовали с доктором Анной Мартин-Мэттьюс, профессором социологии в университете Колумбии, бывшим директором по научным исследованиям Института старения, открытого на базе Канадского института медицинских исследований. Она прокомментировала современную беспрецедентную численность пожилого населения Земли: «Я занимаюсь исследованием биологии старения более 40 лет. Мы не могли себе представить, как изменится наша наука из-за увеличения продолжительности жизни населения. Не так давно, всего десять лет назад, мы занимались исследованиями пожилых людей в возрасте 70 лет и престарелых в возрасте 80 лет. Сегодня же в своем окружении мы обнаруживаем 73-летнего человека с 95-летней матерью или 82-летнюю женщину, которая заботится о муже и о 105-летнем отце, который все еще жив!»
Наступление эры вакцинации, антибиотиков и улучшения санитарных условий, которая началась после 1900 года, ознаменовалось значительным сокращением детской смертности, а также смертности из-за инфекционных заболеваний. Люди во всем мире превратились в долгожителей: средняя продолжительность жизни в 1900 году составляла 31 год, а в 2016 году она увеличилась до 72 лет, при этом в Японии зафиксирован рекордный показатель, который доходит до 84 лет! Доктор Мартин-Мэттьюс отмечает, что число долгожителей (людей старше 100 лет) продолжает неуклонно расти по всему миру наряду с количеством супердолгожителей (старше 110 лет). В этом заключается одна из самых значимых социальных трансформаций XX и начала XXI века.
В то время как в каждой стране увеличивается доля пожилых людей, хронические заболевания (ожирение, диабет 2-го типа, астма и воспалительные болезни кишечника) тоже переживают небывалый рост. Хронические заболевания ограничиваются не только развитыми областями мира, они постепенно набирают силу и в развивающихся странах. Количество больных диабетом в развивающихся странах, например, предположительно, вырастет в 2,5 раза за 30 лет: в 1995 году от этого заболевания страдали 84 млн человек, а в 2025 их будет уже 228 млн. По оценке Всемирной организации здравоохранения, количество хронических заболеваний увеличится до 60 % к 2020 году с 41 % в 2001 году. Почти три четверти всех летальных исходов в 2020 году будут связаны с хроническими заболеваниями.
Конечно, это ухудшает качество жизни людей в возрасте. С точки зрения охвата, то есть, судя по количеству заболевших, сердечно-сосудистые заболевания и заболевания мозга, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и деменция, находятся на пике распространения в нашем обществе. Но несмотря на 20 лет интенсивных исследований, доктор Мартин-Мэттьюс говорит, что пока не найдена «серебряная пуля», которая может побороть болезнь Альцгеймера и связанную с ней деменцию: «Сегодня исследования главным образом сосредоточены на мозге и его структурных изменениях. Тем не менее мы до сих пор не нашли эффективных методов лечения и профилактики этих заболеваний. Истратив миллиарды долларов инвестиций на исследования, мы пришли к осознанию того, что проблема гораздо сложнее, чем мы думали прежде. Нам определенно нужно искать ее решение где-то еще. Скорее всего, свою роль здесь играет микробиом; возможно, мы найдем способ лечения мозга, если заглянем в кишечник и другие области распространения микробов». Доктор Мартин-Мэттьюс подчеркивает, что она не эксперт в области микроорганизмов.
Тем не менее как социолог и исследователь в области общественных наук она уверена в возможном влиянии микробов на процесс старения. Микроорганизмы, которые воздействуют на мозг и на другие части тела, пребывая и внутри нас, и в окружающем пространстве, предлагают обширное поле для исследовательской деятельности, к тому же их изучение позволяет лучше понять механизмы старения. Исследователи уже обнаружили прямую взаимосвязь между микробиомом и такими заболеваниями, как ожирение, диабет 2-го типа, астма и воспалительные заболевания кишечника. Кроме того, они нашли связующую нить между нормальными физиологическими возрастными изменениями (например, потерей костной и мышечной массы, появлением морщин) и действием микроорганизмов. Их исследования затрагивали не только главную микробную цитадель в кишечнике, но и другие не менее важные области организма, такие как мозг, сердце и кости. Такие исследования проводились и в местах социального взаимодействия: больницах и домах престарелых. Мы считаем, что, имея достоверное представление о микробах, мы научимся извлекать пользу из взаимодействия с ними, чтобы сохранить здоровье и жить дольше.
В болезни и в здравии: микробы – наши верные спутники
Наши тела и пространство вокруг нас населяет больше микробов, чем мы можем себе представить; только в нашем организме присутствует как минимум столько же клеток бактерий, сколько человеческих клеток. Между каждой поверхностью тела и внешним окружением находятся слои микроорганизмов, не только между вашей кожей и этими страницами, но еще и между воздухом, который вы вдыхаете, и клетками легких. Обычно мы мирно сосуществуем, но наша область взаимодействия с микробами находится в сильной зависимости от изменений в окружающем пространстве. Потенциально в любую секунду наш микробиом может измениться, а с ним изменится и состояние нашего здоровья.
Микробы играют особенно важную роль в первые несколько лет детства и в старости. Сожительство с микроорганизмами начинается в момент прохождения через родовой канал, где на нас набрасывается масса бактерий. Затем мы получаем регулярную дозу микробов от матери через грудное вскармливание и контакт с ее кожей. Эта микробная «пилюля» закладывает основы нашей иммунной системы, создает условия для развития мозга и формирует наши пожизненные отношения с микроорганизмами. В результате ко времени совершеннолетия в нашем кишечнике насчитывается более 500 различных видов микробов. Микробиом окончательно формируется в возрасте двух-трех лет.
Микробы помогают расщеплять пищу в пищеварительном тракте, получать энергию и всасывать питательные вещества. Они поддерживают функционирование иммунной системы и защищают от патогенов, с которыми мы вынуждены постоянно контактировать. Однако с возрастом роль микробов в нашем организме меняется. У людей старше 70 лет микробные сообщества полностью отличаются от тех, которые населяли их организм в молодые годы. Состав микробиоты претерпевает изменения, что сказывается на здоровье пожилых людей. Как мы вскоре убедимся, с возрастом повышается, например, количество микробов, вызывающих воспаление, и уменьшается численность полезных микробов, что приводит к кризису иммунной системы. В результате во всем организме начинают развиваться слабо выраженные воспалительные процессы, которые разрушают ткани тела. Этот процесс называется инфламэйджинг (от англ. inflammaging, составленного из двух слов: inflammation – воспаление и ageing – старение. – Прим. науч. ред.) – старение вследствие воспалительных процессов. В этих условиях организм сильнее подвержен развитию заболеваний, и в целом здоровье человека становится слабее. Наука совершила величайшее открытие, признав за микробами главную роль в процессе общего ухудшения состояния тела человека с течением времени – это открытие полезно для всех без исключения. Теперь мы знаем, что в зрелом возрасте нам необходимо заботиться о своих микробах и улучшать их «жилищные условия».
Ученые определили, что долголетие на 25 % зависит от генов и на 75 % – от состояния окружающей среды. Это очень серьезное заявление: значит, у нас есть возможность взять под контроль большинство факторов, которые влияют на наше здоровье и продолжительность жизни. Если у ваших родителей рак, не спешите сдаваться, хотя вполне возможно, что вы унаследовали гены, повышающие вероятность развития этого заболевания. Ваше будущее в большей степени зависит от условий, в которых вы живете. Когда мы говорим об «окружающей среде» как о живом организме, который находится в непосредственном контакте с телом человека, мы прежде всего имеем ввиду микробов.
Для микробиома вполне естественно переживать спад по мере приближения преклонного возраста хозяина, однако сегодня этот процесс коренным образом изменился, так как мы превратили современную окружающую среду в поле священной битвы с опасными «возбудителями». Тот факт, что некоторые бактерии и вирусы могут вызвать заболевания, не подвергается сомнению. С ними человек и ведет извечную борьбу – с возбудителями пневмонии, гриппа и кожных инфекций. Но мы чересчур увлеклись этой борьбой, а теперь страдаем от ее нежелательных последствий: мы с огромным энтузиазмом и высокой скоростью уничтожаем важнейшие микроорганизмы, которые необходимы нам для долголетия.
В XIX веке основатели микробиологии обратили все внимание на выявление микроорганизмов, которые вызывают развитие инфекционных заболеваний, в том числе холеру, туберкулез и диарею. Ученые нашли «возбудителей» бешенства, сибирской язвы и других инфекций, вследствие чего началась охота на болезнетворных микробов. Все изменилось к середине XX века. Люди изобрели антибиотики, чтобы обезопасить себя от болезнетворных микроорганизмов. Эти чудодейственные лекарства спасли миллионы жизней, а также определили регламент взаимодействия с микробами: уничтожить всех до единого, а не пытаться научиться жить с ними в гармонии, которая царила на протяжении всей человеческой истории. Другие изобретения, такие как антисептики для рук, противомикробные ополаскиватели рта и антибактериальные средства бытовой химии, стали неотъемлемой частью нашего быта. «Если чистота – это хорошо, то чистящие средства должны быть еще лучше!» – эти призывы звучали на каждом углу, взирали на нас с рекламных плакатов и одолевали через телевизионную рекламу. Находясь в восторге от собственного превосходства над невидимыми глазом микробами, мы не понимали, что подвергаем себя опасности эпидемии.
Стоит только взглянуть на современное общество, как сразу становится понятно, что набор заболеваний сегодня совсем не тот, что был 100 лет назад, когда главными убийцами человечества были инфекции. Ожирение, диабет, воспалительные заболевания кишечника, аллергии и астма – вот всего несколько примеров последствий нашей войны с микробами. Это произошло потому, что антибиотики не убивали только «плохих» микробов, они попутно уничтожали и «хороших». Вот почему лечение антибиотиками может вызвать диарею, расстройство пищеварения и даже инфекции мочевыводящих путей. Прием антимикробных препаратов помогает избавиться от возбудителей болезни, но при этом оставляет организм незащищенным от других заболеваний из-за сокращения численности полезных микроорганизмов. Мы называем это состояние «санитарным похмельем» или тяжкой расплатой «на утро» за почти столетний кутеж с антимикробными препаратами.
Более того, в нашем чересчур гигиеничном мире значительно сократилось общее количество микробов, с которыми мы можем вступать в контакт. Каждое последующее поколение взаимодействует с меньшим разнообразием видов микробов и других организмов, чем предыдущее. Все больше людей проводят основную часть своей жизни в продезинфицированных помещениях с климат-контролем. Потребность человеческого организма работать в естественной для него обстановке, то есть в обильной и разнообразной микробной среде, не удовлетворяется, что ставит под удар непрерывный процесс эволюции и здоровье каждого отдельного человека.
Мы развивались миллионы лет совместно с нашими невидимыми спутниками, но всего через два или три поколения многие из них окажутся на грани вымирания.
Книга о микробах: план местности, которой нет на карте
Чего ожидать от наступления старости? Хотя существует целая индустрия для подготовки будущих родителей, лишь ограниченное число источников дает информацию о подготовке к старости. Ежедневно все больше молодых людей, медицинских работников, бэби-бумеров и членов семьи, глядя на стареющих близких, начинают активно искать сведения и обращаться за рекомендациями. В основном мы ищем ответы на онлайн-ресурсах и в других источниках недостоверной информации о старении. Количество научных и проверенных ресурсов пока остается очень ограниченным – по этой причине мы решили взяться за написание этой книги. Мы не предлагаем читателям исчерпывающую и полноценную картину специфической роли микробов в процессе старения. Мы намереваемся дать каждому представление о том, с чего начать улучшать здоровье и благополучие в любом возрасте.
В каждой главе мы будем заниматься исследованием удивительного невидимого мира микробов и их функций в каждой крупной системе человеческого организма. Мы предоставим современные, научно обоснованные данные о влиянии системных микробов на процесс старения. Кроме того, мы предложим вам рекомендации по оздоровлению образа жизни и дадим простые советы, которые принесут пользу в любом возрасте – от 18 до 80 лет – и помогут войти в преклонный возраст с огромным запасом здоровья. На некоторые вопросы найти ответы нам помогут ведущие врачи-специалисты и ученые-исследователи, чтобы углубить наше понимание влияния микробиома на различные сферы жизни. Большинство из них не являются экспертами в микробиологии – среди них есть врачи-терапевты, стоматологи, медико-биологические исследователи, специалисты в области общественного здравоохранения и социальные исследователи, которые наряду с выполнением профессиональных обязанностей стараются улучшить и собственное самочувствие.
Мы, авторы книги, – оба ученые, и все материалы взяты из современной научной литературы. Каждую главу мы сопровождаем списком научных публикаций, опираясь на которые мы развили свои идеи. В списки вошли не все материалы – мы прочли более сотни публикаций по тематике каждой главы, – в них мы указали самые основные статьи и доклады, которые охватывают наиболее значимые аспекты проблемы. Если у вас появится желание познакомиться с оригинальной научной литературой, то мы рекомендуем зайти на сайт PubMed (ncbi.nlm.nih.gov/pubmed), где можно найти литературу о медицине и биологии, а также рецензируемые статьи и доклады на английском языке. Некоторые статьи находятся в свободном доступе, в других случаях нужно заплатить журналу для получения полной статьи. Хотя в обычных библиотеках материалы можно получить бесплатно.
В следующих главах мы обсудим несколько ключевых понятий. Во-первых, мы познакомим вас с новыми сведениями по микробиологии, которые заставят вас изменить представление о современной медицине. Однако наше направление еще очень молодое, ему от силы десять лет, поэтому пока у нас больше вопросов, чем ответов, особенно в том, что касается прикладного использования полученных знаний. Как обычно бывает с новой сферой научного знания, корпус информации часто включает в себя противоречивые результаты исследований и неоднозначные открытия, которые затрудняют подробный анализ. То же можно сказать о микробиологии из-за личных особенностей каждого индивидуума. Тем не менее мы обнаружили множество перекликающихся тем во всех проработанных исследованиях, например положительное воздействие разнообразия кишечной флоры на состояние здоровья и влияние микробиома на воспалительные процессы во всех отделах организма. Наша цель заключается в том, чтобы синтезировать и сжать огромный объем полезной информации, чтобы ее можно было легко воспринять и применить в жизни.
Во-вторых, мы сконцентрировали свое внимание на участии микробиома в процессе старения – эта концепция еще ни разу не освещалась в популярной медицинской литературе. Мы считаем, что это серьезное упущение, так как многочисленные рекомендации из нашей книги по обращению с микробиомом позволят вам сохранить здоровье в преклонном возрасте. Сперва вам может показаться, что эта информация касается людей, скажем, в возрасте за 60 лет. Однако здоровое старение – это процесс, охватывающий всю жизнь. Ваш образ жизни в 20 лет отразится на вашем благополучии спустя несколько десятилетий. Помните, как вы в 22 года потянули лодыжку на баскетболе, а теперь она мешает вам спокойно жить в 70 лет? Эта книга ориентирована на тех, кто хочет заботиться о своем здоровье в долгосрочной перспективе.
В-третьих, как мы уже говорили, микробы живут повсюду – внутри организма и в окружающей среде. Почти все внимание до сих пор уделялось микробам кишечника. Несомненно, они принимают участие во всех функциях организма. Однако теперь мы начинаем понимать, что микробы, обитающие в других частях тела, также вносят свой поразительный вклад в укрепление здоровья, развитие заболеваний и в процесс старения. Большие микробные сообщества счастливо обитают в ротовой полости, на коже и в органах мочеполовой системы – они, как и кишечные микроорганизмы, тоже производят химические вещества и выполняют другие действия, сказывающиеся на различных функциях организма. По данным последних исследований, микробиом, например, на треть контролирует уровень ЛПВП-холестерина и на четверть – индекс массы тела (ИМТ). Мы можем воспользоваться этими знаниями для разработки индивидуальных программ питания под микробный профиль конкретного человека.
В своей книге мы постарались охватить как можно больше отделов организма, чтобы лучше понять суть процесса старения и рассмотреть ключевые особенности образа жизни и питания, которые помогают поддерживать здоровье микробиома. Вы заметите, что некоторые главы перекликаются друг с другом, потому что между отдельными органами тела существует объективная связь, например микробиом кишечника влияет на работу мозга. Также мы обсудим микроорганизмы, которые окружают тело человека, то есть обитают в доме или на поверхности телефонов, и напрямую влияют на состояние микробиома тела. Жители Северной Америки в среднем проводят почти 90 % своей жизни в помещении. Современные санитарно-гигиенические нормы для жилых и общественных учреждений – особенно больниц и домов престарелых – создают условия для возникновения сверхстойких патогенов, а не поддерживают развитие полезных микроорганизмов. Ограничение контакта с важнейшими микробами привело к сокращению разнообразия и численности некоторых микробных линий в организме человека. Мы поставили главу о микроорганизмах кишечника только в середине книги, тем самым желая подчеркнуть важность микробиома всего тела для здорового процесса старения. Имеет значение не только микробиом кишечника, о котором мы слышим почти ежедневно.
Открывая эту книгу, вы отправляетесь в увлекательное путешествие по новейшей вселенной организма человека. Микробиом сегодня называют новым органом тела, и функции этого органа наука только начинает узнавать. Мы надеемся, как надеются все ученые, работающие в нашей сфере, что с помощью науки о микробиоме сможем устранить десяток самых распространенных смертельных заболеваний или как минимум сократить количество случаев возникновения этих заболеваний.
Мы уверены, что после прочтения этой книги вы увидите мир другими глазами. Вы начнете задумываться, прежде чем делать покупки в продуктовом магазине, садиться за обед, чистить зубы, печатать текстовое сообщение, мыть руки и счищать землю со свежесобранной моркови. Мы надеемся, что это путешествие окажется для вас таким же веселым и познавательным, каким оно было для нас. Мы верим, что у вас получится принять микробов в качестве верных помощников и спутников жизни.
Глава 2. Ваши сияющие микробы: микробиом кожи
Всем нам хочется прожить долгую, здоровую и полноценную жизнь. Но при этом мы не желаем, чтобы долгая жизнь оставляла следы на лице и коже. Используя разные средства от красок для волос и антивозрастных кремов до ботокса и хирургических подтяжек лица, мы стараемся найти способ сохранить молодость. С возрастом кожа становится тоньше, и из-за этого растет риск ее возможных повреждений. Несмотря на угрожающее количество потребительских продуктов и домашних рецептов для сохранения молодости кожи лица и тела, антивозрастная терапия не всегда дает однозначные результаты. Попытки «повернуть время вспять», избавиться от пагубных последствий загара и уменьшить количество морщинок и возрастных пигментных пятен в целом сегодня зашли в тупик. Ретиноиды, которые считаются наилучшим антивозрастным средством, известны с 1980-х годов, а новейшие исследования в области других наружных косметических средств, таких как увлажняющие кремы и сыворотки, по большей части не дали никакой новой информации. Сегодня нам крайне необходим новый метод ухода за возрастной кожей.
Долгие годы в соответствии с общепринятыми нормами мы пользовались антибактериальными средствами, чтобы убивать вредные бактерии, которые частично считались повинными в появлении прыщей и раздражений, старении и кожных заболеваниях. Однако исследователи выяснили, что эти токсичные антибактериальные средства в большинстве случаев гораздо опаснее для кожи и ее здоровья, чем любые возможные бактерии. Теперь мы понимаем, что микробы играют важную и в основном положительную роль для здоровья кожи: они помогают избавиться от морщин, сухости, устранить последствия солнечных ожогов, повысить сопротивляемость инфекциям, акне и устранить неприятный запах тела. В отличие от убийственных антибактериальных средств микробы сохраняют кожу здоровой и сильной: они изменяют и обучают нашу иммунную систему, а также борются с болезнетворными патогенами. Этот процесс обозначают техническим термином «конкурентное вытеснение», в ходе которого резидентные микробы оккупируют любую возможную для заселения патогенами область и пытаются подавить патогены, лишив их прокорма и места обитания. В результате мы можем говорить о потенциально эффективных микробных методах восстановления молодости кожи, даже после появления признаков повреждений. Правильное понимание работы микроорганизмов позволяет разрабатывать новые способы красивого старения изнутри и снаружи.
Красота на поверхности
Наши тела целиком покрыты микробами. На каждом квадратном сантиметре кожи обитает около одного миллиона бактерий, принадлежащих к сотням различных видов. На коже находится четвертая по величине коллекция микроорганизмов, ее опережают только кишечник, ротовая полость и влагалище. Взгляните на свои руки – только на одной ладони насчитывается 150 видов микроорганизмов. Хотя мы привыкли воспринимать свою кожу как однородное внешнее покрытие, с точки зрения микробов она состоит из совершенно разных климатических зон: теплых и влажных «тропиков» в паху, под мышками, в пупке и между пальцами на ногах, и засушливых «пустынь» на предплечьях, ягодицах и кистях рук. Мы пока не знаем, почему, но сухие участки кожи населяет наибольшее количество видов микробов, хотя их численность невелика (как и растениям, микробам нужна влага для роста). Состав микробов отличается на левой и правой сторонах тела. По данным одного исследования, у левого и правого предплечий 68 % общих микробов, а у кистей рук – только 17 %. Может показаться, что это пугающая разница, но на самом деле все вполне разумно: за последние пять минут какой рукой вы пользовались, чтобы взять ручку, почесать голову или напечатать сообщение на телефоне? Разными руками мы трогаем разные предметы и поверхности, а предплечья в основном взаимодействуют с одним и тем же.
Чем эти многонаселенные колонии кожных микробов для нас полезны? Кроме того, что они вытесняют плохих микробов, они умеют производить молекулы для борьбы с особыми патогенами. Большую часть времени они тихо заняты своим делом – расщепляют жиры и другие молекулы, вырабатываемые кожей, чтобы получить пищу и стать сильнейшей защитной линией нашего организма. Чтобы хорошо справляться со своими обязанностями, они взаимодействуют с иммунной системой и докладывают ей о состоянии кожного покрова. Поэтому иммунная система своевременно реагирует на угрозы и защищает организм от инородных захватчиков.
Микроб, который олицетворяет эти концепции, называется Cutibacterium acnes (C. acnes, ранее известный как Propionibacterium acnes). Он получил свое название из-за способности вызывать акне. Микроб расщепляет триглицериды (жиры) из кожного жира – секрета сальных желез кожи. После расщепления этих молекул появляются жирные кислоты, которые окисляют кожу. Кислотность необходима для устранения патогенов, таких как Staphylococcus aureus (S. Aureus, золотистый стафилококк), которые вызывают кожные инфекции. В основном бактерии предпочитают для жизни нейтральный рН. Кожа людей с атопическим дерматитом (воспалительным кожным заболеванием) обладает низкой концентрацией полезных микроорганизмов и высокой численностью патогенных S. Aureus.
Другой распространенный обитатель кожного покрова, Staphylococcus epidermidis (S. Epidermidis, эпидермальный стафилококк), работает нам на пользу и секретирует молекулы, которые убивают патогены, подобные S. Aureus и стрептококкам группы А, – это патогенные бактерии, которые вызывают разнообразные заболевания, от незначительных кожных инфекций, прыщей, целлюлита, атопического дерматита, гнойничков и ангины до смертельно опасных заболеваний вроде пневмонии, эндокардита и сепсиса. Результаты недавних исследований показали, что некоторые хорошие кожные микробы, в том числе S. Epidermidis, секретируют антимикробные пептиды для убийства конкурирующих соперников на поверхности кожи. Ученые выяснили, что при помещении этих полезных микробов на кожу пациентов на д24 часа численность S. Aureus (патогенов) уменьшается. Отсюда можно сделать вывод о том, что мы можем преследовать личную выгоду в этой извечной микробной борьбе на поверхности кожи. Но если мы потеряем полезных микробов, мы утратим их защитную функцию.
Конечно, нет особого интереса в том, чтобы угадывать возраст собеседников по состоянию кожи лица, но с микробной точки зрения эта задача решается очень просто. Так как микробы являются верными спутниками старения кожи и подстраиваются под постоянно изменяющиеся условия окружающей среды, мы можем назвать возраст человека по анализу мазка с кожи лба. Примечательно, что люди старше 50 лет обладают совершенно другим микробным набором по сравнению с молодежью. Ученые только начинают искать ответы на вопросы, почему микробиом кожи изменяется и теряет разнообразие с возрастом. Какова бы ни была причина, сам факт указывает на необходимость укреплять и поддерживать развитую экосистему микробиоты кожи в течение всей жизни.
Косметические компании обратили внимание на этот факт: сегодня можно найти потребительские продукты для ухода за кожей, которые включают в себя самые современные разработки микробиальной науки для наружного применения. На момент написания этой главы компания L’Orеal, например, запатентовала несколько бактериальных лечебных средств для сухой и чувствительной кожи; Estеe Lauder запатентовали маску-аппликацию с Lactobacillus plantarum; а Clinique продает основу под макияж с ферментами Lactobacillus. Продукт La Roche Lipikar Baume AP, который применяют для лечения экземы и других заболеваний при сухости кожи, также имеет в своем составе бактериальные добавки, которые помогают восстановить здоровье микробиома кожи и снять зуд. Ищите эти средства и следите за выходом новых косметических линеек по уходу за кожей, содержащих в составе микробов.
Несмотря на прогрессивное развитие, доктор Грег Хиллебранд, старший дерматолог-исследователь компании Amway (глобальной корпорации в сфере красоты и здоровья), уверен, что нам все еще необходимо искать новые методы ухода и лечения стареющей кожи. «Поток инноваций в области антивозрастной косметики переживает спад. Традиционные наружные средства, такие как увлажняющие кремы, сыворотки и эссенции, содержат активные ингредиенты, нацеленные на предупреждение или устранение признаков старения. Ретиноиды как класс активных ингредиентов остаются «золотым стандартом», хотя известны в косметологии с 1980-х годов. На микробиоте кожи сегодня сосредоточено наше главное внимание, так как мы видим в ней новую возможность прорыва в области решения проблем стареющей кожи». Доктор Хиллебранд с энтузиазмом говорил об использовании микробов еще в 1995 году. Его бывший работодатель, компания Procter and Gamble, организовал ему командировку в Японию для изучения качества и эффективности престижной марки косметики. Она производилась на основе концентрированных грибных ферментов – культивированных, обработанных и очищенных до состояния эссенции. «Мои коллеги в то время вообще не верили в успех этой косметики; они все считали ее надувательством. Я провел в командировке несколько месяцев, когда мой директор из США решил приехать лично и узнать, как идут дела. Я был готов с радостью поделиться успехами и новыми идеями с ним и нашим вице-президентом. Я рассказал им, что, по моим соображениям, ферментированная отфильтрованная жидкость, по-видимому, благоприятным образом модулировала бактериальный состав на коже лица, но механизм этого действия был пока не до конца ясен. Я предполагал, что использование косметического продукта изменяет композицию бактерий, скорее всего, поддерживая жизнь полезных, а не вредных штаммов». В 1995 году мы еще не мыслили категориями «хороших» и «плохих» бактерий – мы просто не считали микрофлору кожи важным элементом. И естественно, мы не выращивали бактерии специально на пользу коже. Поэтому не удивительно, что реакция директора доктора Хиллебранда на эту новаторскую идею была более чем сдержанной.
К счастью, доктор Хиллебранд продолжил исследовать свою интуитивную догадку. И уже сегодня он занимает ведущую должность в отделе клинических исследований и тестирования продуктов компании Amway, ориентированном конкретно на изучение микроорганизмов. В основном его команда занимается сбором данных для углубления знаний об этой пока совсем не изведанной отрасли науки. Например, компания Amway установила клинический контрольный пункт в Гранд-Рапидс, городе в штате Мичиган, на время большого культурного события. По расчетам ученых, мероприятие должно было привлечь множество зрителей всех возрастов. Команда Amway получила образцы микробиома сотен посетителей фестиваля: они брали мазки с волосистой части головы, лба, предплечий, а также из носовой и ротовой полости. Образцы разительным образом отличались друг от друга по составу микробных сообществ, особенно эти различия были связаны с возрастом людей. Составляя описание этих образцов, доктор Хиллебранд увлекся перспективами использования различных микроорганизмов для улучшения состояния внешнего вида и здоровья возрастной кожи.
Пока его идея только набирает обороты, он допускает, что концепция ухода за бактериями в противоположность их уничтожению сегодня звучит настолько же странно, как открытие революционного наружного средства для кожи 30 лет назад. Но он не теряет оптимизма: «Обладая знаниями о микробиоме, мы можем совершать реальные шаги. Осталось только точно выяснить, как можно применить науку о микробиоме для разработки инновационных и наиболее эффективных средств для ухода за кожей».
