Бактерії в кишечнику керують настроєм і навіть швидкістю старіння

Про це заявив PAP доктор медичних наук Ярослав Білінський. Науковець працює над створенням "супермікробіома", який проєктується штучним інтелектом і вирощується в біореакторах.

Ще десять років тому трансплантація кишкової мікробіоти для багатьох звучала як медична провокація або жарт із конференції студентського біологічного гуртка. Сьогодні найбільші дослідницькі центри світу вкладають сотні мільйонів доларів у вивчення бактерій, що населяють кишечник людини. З'являється дедалі більше доказів того, що мікроорганізми в нашому організмі впливають не лише на травлення, а й на імунітет, психічний стан, ефективність онкологічних терапій, обмін речовин, нейродегенеративні процеси і навіть швидкість біологічного старіння.

Доктор Ярослав Білінський - лікар-гематолог, дослідник мікробіома і засновник компанії Human Biome S.A. - є одним із піонерів цих досліджень у Польщі та Європі. Його команда створила перший у країні професійний банк кишкової мікробіоти, проводить дослідження з її трансплантації пацієнтам після пересадки кісткового мозку та нині працює над біосинтетичним "супермікробіомом", який проєктується алгоритмами штучного інтелекту та вирощується в біореакторах.

За словами вченого, геном людини містить близько 20 тисяч генів. Водночас кишковий мікробіом містить кілька мільйонів генів - приблизно в 150 разів більше. Іншими словами, еволюція "передала на аутсорсинг" величезну частину біологічних функцій мікроорганізмам.

Наші бактерії виробляють речовини, які організм сам синтезувати не може. Наприклад, вітамін K, необхідний для згортання крові. Без нього навіть звичайний поріз міг би виявитися смертельним. Кумедно, що більшу частину історії медицини бактерії сприймалися майже виключно як вороги. Тим часом переважна більшість із них - наші біологічні партнери. Проблеми починаються тоді, коли ця екосистема руйнується, - пояснив Білінський.

Імунна система розвивається в тісній взаємодії з мікроорганізмами, звернув увагу польський учений. Мікроби з перших днів життя "навчають" імунні клітини розпізнавати загрози і не атакувати власні тканини.

Без такого навчання імунітет починає працювати хаотично. Це як армія без підготовки: або не реагує на небезпеку, або починає стріляти по своїх. Тому порушення мікробіома все частіше пов'язують з алергіями, аутоімунними захворюваннями та хронічним запаленням, - зазначив професор.

Кишкові бактерії, за його словами, виробляють величезну кількість нейромедіаторів - серотонін, дофамін, ГАМК. Вважається, що значна частина серотоніну утворюється саме завдяки діяльності кишкових мікроорганізмів.

Крім того, зазначив учений, існує вісь "кишечник - мозок". Блукаючий нерв, найдовший нерв організму, являє собою біологічну магістраль між кишечником і мозком.

І що особливо цікаво: близько 80% сигналів ідуть від кишечника до мозку, а не навпаки. Тобто кишечник постійно надсилає мозку інформацію про стан організму, - розповів професор.

Дедалі більше досліджень, додав він, показує зв'язок мікробіома з депресією, тривожними розладами, аутизмом і хворобою Паркінсона. При хворобі Паркінсона кишкові симптоми можуть з'являтися за десять років до класичних неврологічних проявів, таких як тремтіння рук. Це дає змогу припустити, що хвороба може починатися саме в травному тракті.

Ми опублікували перше проспективне дослідження, яке показало, що трансплантація мікробіоти може усувати стійкі до антибіотиків бактерії з кишківника. Іншими словами, ми почали боротися з антибіотикорезистентністю за допомогою інших бактерій. Це схоже на відновлення балансу в зруйнованому лісі: якщо екосистема здорова і різноманітна, патогенам складніше захопити контроль, - розповів професор.

Він також розповів про вплив дослідження на лікування пацієнтів з онкологією. За його словами, лікування раку - це не тільки боротьба з пухлиною, а й відновлення всього біологічного середовища людини. І після введення здорової мікробіоти "починається біологічна боротьба за територію".

Корисні бактерії конкурують із патогенами за простір і поживні речовини, виділяють речовини, що пригнічують ріст конкурентів, відновлюють слизову оболонку і регулюють імунітет. Мікробіом - це не щось пасивне. Він нагадує величезне місто або тропічну екосистему, де постійно триває боротьба за виживання, - наголосив Білінський.

Він додав, що в деяких онкопацієнтів можливості лікування були практично вичерпані. Після пересадки кісткового мозку імунні клітини донора починали атакувати кишечник, печінку і шкіру пацієнта.

У важких випадках смертність сягала 70-90%. У таких хворих після трансплантації мікробіоти ми несподівано побачили, що імунна система наче заспокоюється: запалення зменшується, кишківник починає відновлюватися, люди знову можуть нормально харчуватися. Для лікаря, який раніше спостерігав, як ці пацієнти буквально згасають на його очах, це були вражаючі моменти, - розповів професор.

За його словами, ультраперероблена їжа найбільше шкодить мікробіому людини. Йдеться про надлишок цукру, емульгатори, штучні добавки та консерванти.

Саме тому ми спостерігаємо стрімке зростання алергій, запальних захворювань кишківника, ожиріння та метаболічних порушень, - констатував дослідник.