Для поиска подходящих иммунных клеток (игроков) в кишечнике есть что-то вроде «агентов игроков», так называемые М-клетки. Бактерии сообщают, какие иммунные клетки необходимы, после чего М-клетки высвобождают все возможные сигнальные вещества для привлечения нужных иммунных клеток. Потому что в зависимости от того, какая опасность подстерегает в данный момент – обнаружен ли микроб в пищевой массе или же атакует вирус – требуются иммунные клетки, обладающие соответствующими способностями. Затем бактерии начинают специально обучать рекрутированные иммунные клетки для выполнения стоящих перед ними задач.

Кроме того, иммунные клетки вступают в контакт со всевозможными микробами, вирусами и опасными веществами и вырабатывают специфические стратегии защиты (см. стр. 17 и далее). После прохождения такой суровой программы обучения специализированные иммунные клетки отправляются атаковать везде, где это необходимо: они переносятся в лимфатические узлы и в итоге через лимфу попадают в каждую часть вашего тела, в особенности туда, где они требуются срочно.

Только после такой тщательной подготовки в кишечнике иммунные клетки, точнее В-лимфоциты, могут вырабатывать антитела, чрезвычайно важные для иммунного ответа: секреторный иммуноглобулин А, сокращенно sIgA. Этот иммунный белок производят плазматические клетки, расположенные под клетками слизистой оболочки кишечника, впоследствии он предотвращает закрепление нежелательных бактерий на всех слизистых оболочках и обеспечивает общее успешное взаимодействие иммунных клеток друг с другом. Так sIgA может нейтрализовать токсины, выделяемые некоторыми бактериями.

Кроме того, этот иммунный белок может закрепляться, например, на частицах пыли, пыльце или нежелательных микробах и собирать их в комки, чтобы их было проще выводить из организма. Но перед этим снова вступают в действие М-клетки: когда антитела sIgA склеивают большое количество незваных гостей, комки отправляются к М-клеткам, а те вызывают фагоциты, которые поедают склеенных захватчиков и таким образом удаляют их из организма. Как мы видим, антитела sIgA играют значительную роль в защите от присутствия нежелательных веществ.

Иммунные клетки – хранители бактериального баланса

Интересно, что иммунные клетки, которые когда-то тренировали бактерии, теперь, наоборот, обеспечивают поддержание бактериального баланса: они вырабатывают антитела sIgA и, благодаря обучению, обеспечивают порядок в кишечнике. Иммунные клетки начинают высвобождать воспалительные сигнальные вещества, когда им не нравится состав бактерий. Таким образом, бактерии и иммунная система постоянно взаимодействуют: чем разнообразнее ваш микробиом, тем больше М-клеток (агентов игроков) производит ваше тело и тем больше иммунных клеток можно тренировать.

Эксперименты на животных показали, что при введении бактерий образуется большее количество М-клеток за короткое время, вследствие чего немедленно увеличивается количество иммунных клеток в слизистой оболочке кишечника 7. А после этого, в свою очередь, активизируется образование sIgA и иммунных клеток, которые отправляются прямо внутрь кишечника, чтобы обеспечить порядок и там. Это еще одно свидетельство того, что микробиом определяет, насколько хорошо работает иммунная система. Если кишечная флора работает плохо, то иммунная система всего организма дает сбой.

Бактерии – поставщики питательных веществ для слизистой оболочки кишечника

И последнее, но не менее важное: бактерии также заботятся о том, чтобы слизистая оболочка кишечника всегда находилась в хорошей форме, обеспечивая достаточное количество строительного материала в виде короткоцепочечных жирных кислот, таких как масляная кислота. Она является одним из основных источников энергии слизистой оболочки кишечника, а также обладает сильным противовоспалительным действием. Таким образом, масляная кислота помогает поддерживать кишечный барьер. При отсутствии бактерий, образующих масляную кислоту, возрастает риск ожирения, сердечно-сосудистых заболеваний и диабета, а иммунная система ослабляется.

Кроме того, масляная кислота – наряду с молочной кислотой, которую образуют лакто- и бифидобактерии, – удерживает значение pH кишечника в кислом диапазоне и, таким образом, обеспечивает благоприятную для бактерий среду. В то же время подкисление гарантирует, что токсичный аммиак не всасывается из кишечника. Рацион с высоким содержанием балластных веществ (пребиотиков) помогает этим бактериям процветать и производить достаточное количество масляной кислоты.

Бактерии – чемпионы мира по коммуникации

Бактерии взаимодействуют с внутренними органами и мозгом (см. стр. 59 и далее), а также друг с другом. Все бактерии являются «социальными» существами и действуют в бактериальных сообществах. Они поддерживают друг друга по принципу «в одиночку складываешь, вместе умножаешь». Ни один микроб никогда не стал бы скрывать информацию от своих коллег. У одного микроба может быть более 100 сенсоров, которые он использует для коммуникации и изучения того, что происходит вокруг него 8.

ЧУВСТВО КВОРУМА

В микробиологии «чувство кворума» – это химическое взаимодействие между бактериями с использованием высокоспецифичных сигнальных молекул. Феномен был впервые описан в 1970 году, но долгое время подвергался сомнению. Сегодня американский микробиолог Бонни Л. Басслер является одной из ведущих ученых в области межклеточной сигнальной коммуникации. В настоящее время известно, что бактерии реагируют на изменения в своей среде посредством чувства кворума, общаясь друг с другом, а также с высшими организмами.

Когда вы дезинфицируете руки, вы наносите на кожу вещества, которые повреждают ее микробиом. Эта информация немедленно передается всем другим микробам вашего тела. Это химическое взаимодействие посредством специфических сигнальных молекул называется «чувством кворума» (см. таблицу выше). Таким образом, не имеет значения, где микробиом подвергается нападению, ведь всегда затрагивается весь микробиом. Следовательно, если коммуникация бактерий нарушается из-за слишком частого приема антибиотиков, слаженное взаимодействие ваших бактерий также нарушается (см. стр. 48 и далее).

Здоровый микробиом кишечника: ответ коронавирусу?

Является ли здоровый микробиом кишечника ответом на Covid-19 и пандемию коронавируса? Ну, по крайней мере, как вам только что стало известно, здоровый кишечник является ключевым игроком в иммунной системе. Поэтому ученые из Гонконга захотели выяснить, влияет ли состояние микробиома кишечника на иммунный ответ при заражении коронавирусом9. В рамках своего эмпирического исследования они изучили образцы крови и стула 87 человек с подтвержденной инфекцией и 13 человек, которые только что выздоровели. В качестве контрольных образцов они использовали результаты 78 участников исследования микробиома до пандемии. Результат: состав кишечной флоры у пациентов с Covid-19 сильно изменился – в пользу провоспалительных бактерий, тогда как противовоспалительных бактерий удалось обнаружить в меньшем количестве. Такой дисбаланс в составе кишечных бактерий заметно увеличивался в зависимости от того, насколько тяжело больной переносил инфекцию коронавируса.

Затяжной ковид и цитокиновый шторм: последствия повреждения микробиома?

Кроме того, ученые смогли пронаблюдать взаимосвязь между несбалансированным микробиомом и концентрацией воспалительных цитокинов 10. Поэтому они предположили, что существует также связь между составом микробиома и различными воспалительными реакциями, возникающими после того, как основная инфекция