Как ваш микробиом влияет на вашу иммунную систему

В этой стенограмме интервью Родни Дитерт, заслуженный профессор иммунотоксикологии Корнельского университета, рассматривает взаимосвязь между иммунной системой и микробиомом кишечника.

Он провел несколько десятилетий, изучая и обучая студентов иммунной системе. Как отмечает Дитерт, микробиом кишечника имеет решающее значение не только для иммунной функции, но и для вашего состояния здоровья в целом, поскольку он влияет почти на все другие физиологические системы.

Он впервые осознал важность кишечника, когда ему представилась возможность написать исследовательскую работу о том, какой биомаркер будет лучшим для прогнозирования будущего здоровья ребенка.

«Я подумал, что это был действительно интригующий вопрос для разработки статьи», – говорит он . «И я был почти уверен, что десятилетия работы над иммунной системой у молодых, пренатальных и неонатальных, означали, что у меня есть ответ.

Я очень расстроился, потому что написал пару абзацев, и это было неубедительно, и я лег спать очень расстроенный. Я проснулся посреди ночи от сна с тем, что для меня было ответом.

Ответ заключался в том, что это была степень, в которой новорожденный стал завершенным, и что это самозавершение на самом деле является установкой микробиома, в значительной степени от матери, но оба родителя вносят свой вклад; вагинальные роды, когда это возможно, контакт кожа-кожа и, конечно, с последующим продолжительным грудным вскармливанием, когда это возможно”.

Наследственные микробиомы

Он указывает, что «более 99% ваших генов происходят от микробов, а не от ваших хромосом». У вас примерно 3,3 миллиона микробных генов, в основном бактериальных. Во всем населении людей насчитывается чуть менее 10 миллионов различных микробных генов, поэтому у вас не обязательно будут все они.

У вас также есть от 22000 до 25000 хромосомных генов (именно эти гены были проанализированы в рамках проекта «Геном человека»), а это значит, что у вас всего на 2000 хромосомных генов больше, чем у дождевого червя. Как отмечает Дитерт, поскольку у нас около 3,3 миллиона микробных генов, это означает, что мы более чем на 99% являемся микробами генетически.

Вот почему он пришел к выводу, что микробиом кишечника при рождении будет лучшим предиктором будущего здоровья. Конечно, ваш микробиом может быть изменен из-за диеты и воздействия окружающей среды, и это будет влиять на ваше здоровье на протяжении всей вашей жизни. Но изначально микробиом младенца – лучший общий показатель будущего здоровья.

«Это привело к целому ряду других лекций, книг, статей в научных журналах и появлению в документальном фильме «Микророждение» – замечательном фильме. В 2014 году он получил награду за науку о жизни за документальные фильмы. Это дало начало второму фильму”.

По словам Дитерта, на самом деле не существует единого средства измерения какого-либо конкретного вида бактерий, которое дало бы вам окончательный ответ на то, каким будет ваше здоровье. Скорее, наиболее важным прогностическим аспектом является процесс посева. Если при рождении ребенок проходит идеальный процесс посева, у него или нее больше шансов на хорошее здоровье.

Здоровые микробиомы больше связаны с тем, что было у ваших предков, что было потеряно из-за недальновидных практик и технологических установок. Пытаться двигаться в этом направлении гораздо конструктивнее, чем пытаться полностью переделать что-то для группы микробов, которых ваши предки никогда не видели. ~ Родни Дитерт

Например, известно, что плановые схемы кесарева сечения и антибиотики – как у матери, так и у ребенка – ухудшают микробиом ребенка. С 2012 года, когда ему приснился этот сон, он смог обозначить больше деталей, но как такового не было единого идеального микробиома. Есть много разных здоровых микробиомов.

«Эти [микробиомы] возникли у наших предков в зависимости от их географии, диеты и целого ряда факторов, которые оттачивались тысячелетиями», – объясняет он.

«Например, в свои 60 лет я пытался конструктивно изменить свое здоровье, изменив свой микробиом, и в моем случае было бы очень трудно получить идеальный азиатский микробиом, потому что это не совсем моя родословная. Это не то место, где я вырос, или почва, на которой я жил, и пища, которую я ел.

Таким образом, здоровые микробиомы больше связаны с тем, что было у ваших предков, что было потеряно из-за недальновидных практик и технологических установок. Пытаться двигаться в этом направлении гораздо более конструктивно, чем пытаться полностью переработать что-то для группы микробов, которых ваши предки никогда не видели ».

Компенсационная практика

Прошлая догма гласила, что иммунная система младенца была полноценной при рождении, и у младенца практически не требовалось созревания или адаптации. Теперь мы понимаем, что это неправда. Иммунное развитие ребенка в утробе матери неравномерно. Он перекошен, чтобы защищать беременность. Затем этот перекос необходимо скорректировать у новорожденного / младенца, а иммунную систему необходимо расширить, перераспределить и сбалансировать.

Лучший способ сделать это – обеспечить полное восстановление баланса микробиома ребенка и то, что здоровый микробиом младенца может стимулировать необходимое послеродовое иммунное созревание. Если вызванное микробами созревание иммунной системы младенца не происходит, то болезнь, вызванная иммунной дисфункцией, является более вероятной для этого ребенка.

Помните, что от 60% до 70% ваших иммунных клеток расположены в кишечнике, и эти иммунные клетки находятся в непосредственной близости от микробиома кишечника. Таким образом, микробиом кишечника и иммунный статус тесно взаимосвязаны.

Как уже упоминалось, кесарево сечение подвергает вашего новорожденного серьезному риску развития неоптимальной микробной популяции. Однако в некоторых случаях необходимо кесарево сечение, и хорошая новость заключается в том, что вы можете компенсировать потерю микробного посева, которая произошла бы во время вагинальных родов.

Глория Домингес Белло, доктор философии из Университета Рутгерса, которая является пионером большей части этой работы, использует метод вагинального мазка, при котором микробы из влагалища матери вручную передаются ребенку сразу после рождения. Вы можете узнать больше об этом методе в статье «Важность снижения токсического бремени при планировании создания семьи». «Хотя это не 100% эквивалент, это очень хорошо», – говорит Дитерт.

«Эти типы стратегий – это направление, в котором мы должны двигаться, чтобы действительно помочь родителям передать большую часть генетики ребенка. Эти микробные гены производят белки и ферменты, они изменяют то, что мы видим из внешней среды, они модифицируют нашу диету [посредством микробного метаболизма] до того, как человеческие клетки млекопитающих когда-либо что-либо увидят.

По сути, если вы посмотрите на вмешательство в засев микробиома [ребенка], для меня это похоже на врожденный дефект. Если вам не хватало органа или конечности, это был бы врожденный дефект. Здесь вам не хватает большей части своей генетики [микробиома как виртуального органа, содержащего большинство генов ребенка].

Тем не менее, это исправимый врожденный дефект, и мы должны помнить об этом. Это действительно было бы толчком и целью – гарантировать, что у ребенка как можно скорее после рождения будет здоровый микробиом, который обычно присутствует …

По опыту мы знаем, что состояние микробиома резко влияет на такие вещи, как риск астмы в возрасте 7 лет, а также на последующие риски для здоровья. Даже подбирая маркеры атеросклероза, которые теперь можно измерить у детей, даже если до начала болезни, вероятно, еще несколько десятилетий …

Если вы растете на ферме и пьете сырое молоко, и подвергаетесь воздействию животных и микробов, которые присутствуют в этой среде, оказывается, что это довольно защищает от астмы и аллергии в более позднем детстве, если вы не делаете это напрямую – не столкиваясь с пестицидами. Это [столкновение с пестицидами] устранит пользу [воздействия микробов в раннем возрасте].

Эти микробные воздействия в раннем возрасте – это действительно то, что наши предки должны были развить должным образом сбалансированную иммунную систему, хорошо отрегулированную иммунную систему. Если мы этого не сделаем, то вы перейдете к провоспалительному состоянию, и ваша регуляция иммунитета отключится [что приведет к повышенному риску заболеваний в более позднем возрасте].

Природа говорит нам, что микробиом должен иметь некоторую совместимость с иммунной системой по мере созревания. Когда вы получаете микробиомы, которые действительно чужды иммунной системе, иммунная система [вместо того, чтобы развивать самотолерантность] реагирует массивной воспалительной реакцией, поэтому происходит самонападение… »

Помимо влагалищного тракта, ребенок также получает ценные микробы через контакт кожа к коже, включая оральный контакт с тканями груди, а также через само грудное молоко, поэтому грудное вскармливание так важно и может хорошо повлиять на здоровье вашего ребенка в будущем. Как упоминалось выше, воздействие окружающей среды на почву, продукты питания и животных также играет роль.

Эпигенетические взаимодействия

Ваш микробиом (помимо непосредственного метаболизма пищи, лекарств и химикатов) также влияет на эпигенетическое выражение ваших (хромосомных) генов. Например, Дитерт цитирует работу Кертиса Клаассена, бывшего президента Общества токсикологии и эксперта по метаболизму печени, который много лет назад переключил внимание на метаболизм микробиома, потому что микробы эпигенетически влияют на метаболизм печени.

«Микробы [сначала сталкиваются с нашей пищей и реагируют на нее]. Сначала они видят наши химические вещества в окружающей среде. Сначала они видят лекарства через большинство путей введения, и то, что они делают с ними, определяет то, что видит ваше тело. Итак, они наши сторожа, они наш фильтр для всего нашего существования в окружающей среде.

В результате важно знать, что там происходит. Примером могут служить противораковые препараты. Большинство из них должно метаболизироваться микробиомом. Если мы будем более эффективно управлять микробиомом пациентов, мы, скорее всего, сможем повысить эффективность этих препаратов для всей популяции пациентов.

Думаю, Великобритания сказала, что они примерно на 50% эффективны. Это может быть увеличено, потому что мы проигнорировали микробиом и его роль, хотя эти лекарства не работают, если они не метаболизируются микробиомом. [Теперь у нас есть больше возможностей управлять микробным метаболизмом, и мы должны делать это как часть устойчивого здравоохранения.] “

Как микробиом кишечника влияет на иммунное старение

Исторически известно, что вилочковая железа действительно важна для развития иммунной системы, и у пожилых людей ухудшение иммунной системы часто связано с ухудшением состояния тимуса. Хорошая новость заключается в том, что это можно до некоторой степени компенсировать за счет улучшения микробиома кишечника. Дитер объясняет:

«Старение иммунной системы в значительной степени зависит от диеты на протяжении всей жизни. Таким образом, вам не нужно принимать тот факт, что у иммунной системы 80-летнего есть только один конец – старение, более низкая реакция на некоторые возбудители инфекционных заболеваний и повышенный риск аутореактивности. Вам действительно не нужно покупать это, потому что это в значительной степени зависит от диеты и микробного метаболизма ».

Одним из факторов, который играет важную роль в разрушении микробиома кишечника, является прием лекарств. По словам Дитерта, от 25% до 50% всех лекарств, включая лекарства, отпускаемые без рецепта, предсказуемо повреждают ваш микробиом. Другие препараты взаимодействуют с микробиомом, изменяя результаты лечения. Мы игнорируем эти взаимодействия лекарств и микробиома на свой страх и риск.

“Например, вот только один исторический случай: дигоксин, давнее сердечное лекарство, может метаболизироваться одним конкретным видом бактерий [Eggerthella lenta]. Теперь, в зависимости от уровня этого [конкретного бактериального] вида, который у вас есть в кишечнике, лекарство будет либо неэффективным из-за уровня метаболизма, либо будет эффективным, либо будет токсичным и убьет пациента.

Это небольшая проблема с точки зрения назначения [безопасной и эффективной персонализированной дозы дигоксина], даже если это может быть эффективным лекарством.

Зная, что [взаимосвязь между лекарственным средством и микробиомом], и зная, что это одна конкретная [кишечная] бактерия [контролирующая внутреннюю дозу лекарственного средства], которую можно измерить, [бактерия] может быть дополнена, и уровень [бактериального метаболизма дигоксина] может быть или [вводимый] уровень лекарства может быть изменен [для обеспечения того, чтобы метаболизм лекарства микробиомом кишечника приводил к получению безопасной и эффективной внутренней дозы для каждого человека].

Почему бы вам этого не сделать, если бы вы собирались вводить этот тип препарата? [Микробиом и терапевтическая доза препарата могут и должны быть согласованы для каждого пациента] ».

Таким образом, чем больше лекарств, разрушающих микробы, вы используете, тем сильнее будет деградация вашего микробиома с течением времени. В сочетании с неправильным питанием вы в конечном итоге получаете иммунное старение – постепенное ухудшение вашей иммунной системы – но это не данность только потому, что вы стареете, если вы защищаете и поддерживаете свой микробиом и иммунную систему на протяжении всей жизни.

«Как всегда, когда вы имеете дело с иммунной системой и воспалением, это вопрос целостности тканей и вопрос о том, настолько ли вы повредили орган, из которого будет трудно вернуться», – говорит Дитерт.

«Вы хотите внести эти [контролирующие воспаление] коррекции [в свой микробиом и иммунную систему] до [точки невозврата, когда] вы полностью потеряете хорошую [ткань] функцию из-за массивного воспалительного поражения в течение десятилетий».

Избегайте ненужного воздействия антибиотиков

Одна простая стратегия, которая защитит ваш микробиом, – избегать антибиотиков. Хотя они могут быть необходимы для борьбы с активной инфекцией, подавляющее большинство антибиотиков, которым вы подвергаетесь, поступают с пищей. Животных, выращенных в условиях концентрированного кормления животных (CAFO), обычно кормят антибиотиками, которые вы затем проглатываете, когда едите это животное.

Это одна из причин, по которой я решительно поддерживаю и рекомендую есть органические продукты, поскольку органически выращенным животным не разрешается давать антибиотики, если они не болеют. Животные CAFO также более склонны к переносчикам устойчивых к антибиотикам бактерий.

Пандемия COVID-19 также увеличила использование антибактериальных продуктов. Люди думают, что убивают вредные микробы, но на самом деле они просто убивают свою иммунную систему. Как объяснил Дитерт:

«Вы должны поддерживать все свое тело, и вы также должны поддерживать свою иммунную систему. Я бы указал, что, например, глифосат является противомикробным средством. Сначала он уничтожает почвенные микробы, затем микробы растений, а затем попадает в Мы подвергаемся прямому воздействию и через пищу.

Опять же, это широко распространено, и это всего лишь один пример. Вы можете взять пластификаторы, бисфенол-А и другие вещества, которые никогда не проверялись должным образом и не уделялось внимания микробиому. Это огромная ошибка, и мы должны немедленно ее исправить.

Я большой сторонник регенеративного сельского хозяйства … Я считаю важным экологическое управление микробами и устойчивое разнообразие растений, животных и производство продуктов питания. Хочу отметить, что COVID-19 – это на самом деле цитокиновый шторм.

Это неправильный иммунный ответ хозяина, который приводит к патологии легких и повышенному риску смерти. Тем не менее, почти не уделялось внимания множественным факторам, которые влияют на иммунную систему, воспаление и то, что называется «резистентностью к колонизации» ».

Сопротивление колонизации

Как объяснил Дитерт, вы переносите коронавирусы в дыхательных путях. У большинства из них есть коронавирус в дыхательных путях, но он не вызовет болезни, если у вас здоровый микробиом дыхательных путей. Здоровый микробиом дыхательных путей поддерживается такими вещами, как физические упражнения и времяпрепровождение на открытом воздухе, где пребывание на солнце оптимизирует уровень витамина D.

«Выращивание собственной пищи, прогулки на улице, посещение животноводческих ферм и здоровое воздействие микробов, повышение уровня витамина D и забота о нашей иммунной системе и нашем здоровье в целом имеют решающее значение», – говорит он.

«Чем устойчивее микробиом [наряду с производством метаболитов антипатогенных микроорганизмов], тем выше у нас устойчивость к колонизации против этих патогенов. [Это включает защиту от] вторичных бактериальных инфекций, которые [часто] возникают во время сочетания изменений [здоровая] среда легких [для человека, охваченного] провоспалительным состоянием.

Мы должны были делать это с самого начала, но, к сожалению, у нас есть некоторые ученые и бюрократы, которые сосредоточились на одном месте и не уделяли, по моему мнению, особого внимания здоровью человека ».

В качестве всего лишь одного примера того, как здоровые бактерии могут предотвратить инфекцию, было показано, что Lactobacillus acidophilus блокирует инфекцию сальмонеллы и распространяется среди цыплят. В начале 1990-х годов этот тип вмешательства фактически спас птицеводство, которое столкнулось с серьезной проблемой сальмонеллы, но вы никогда об этом не слышали.

«Я думаю, это показывает, что нам нужно управлять тем, как мы производим нашу пищу. Мы должны осознавать преимущества различных добавок. Я думаю, что это то, что поможет нам выбраться из колеи полипрагмазии, в которой мы оказались.”

Это действительно классический пример конкурентного торможения, и он действует точно так же в человеческом теле. По словам Дитерта, всего 15 полезных бактерий способны создать в кишечнике метаболическую среду, которая контролирует сальмонеллу, тем самым не позволяя ей бесконтрольно размножаться и вызывать болезни.

Таким образом, с большим разнообразием полезных бактерий в кишечнике вы эффективно можете предотвратить заражение, даже если вы можете подвергнуться воздействию опасных патогенов. Имейте в виду, что состав вашего микробиома также будет играть важную роль в том, насколько хорошо вы сможете справиться с диетическим «обманом» или случайным потаканием вредной пище. Как отмечает Дитерт:

«Если у вас особенно здоровый микробиом, вы, вероятно, более устойчивы к выходным, связанным с нездоровой пищей. Если у вас уже есть дисбиотик или ваш микробиом ослаблен из-за хронических заболеваний, полипрагмазии или воздействия глифосата, то вы, вероятно, довольно уязвимы к дальнейшим сдвигам.

Опять же, насколько хорошо вы засеяны сильным разнообразием? Это как управление лесами в экологии или управление коралловыми рифами. Если у вас есть коралловый риф, который уже поврежден и болен, то не потребуется много усилий, чтобы действительно превзойти его с точки зрения серьезных изменений. Это было бы то же самое для нас с точки зрения иммунного воспаления, патологии и / или распространения инфекционного агента”.

От кишечника к мозгу

Один из способов защиты вашего здоровья полезными бактериями – это выработка бутирата и муцина, слизистого слоя, защищающего кишечник. Кишечные микробы также производят нейроактивные пептиды и нейромедиаторы. Была разработана целая область под названием психобиотика, в которой основное внимание уделяется использованию бактерий для неврологического и психического здоровья.

Например, некоторые виды и штаммы бактерий будут продуцировать серотонин. Другие производят дофамин. Некоторые производят ГАМК или ацетилхолин. Хотя большинство нейротрансмиттеров, вырабатываемых в кишечнике, не могут проникать через гематоэнцефалический барьер и, следовательно, не повышают уровни в мозге напрямую, они все же имеют косвенный и измеримый эффект, – говорит Дитерт. Блуждающий нерв – это один из путей, по которому кишечные микробы влияют на химию и физиологию мозга.

Как избавиться от дырявого кишечника

Дырявый кишечник в настоящее время признан большинством традиционных врачей состоянием, которое способствует развитию других патологий и хронических заболеваний. Одна из важных стратегий решения проблемы повышенной кишечной проницаемости – оптимизация витамина D, поскольку он помогает регулировать врожденную иммунную систему и увеличивает способность вашего организма восстанавливать повреждения эпителиальных клеток и пробелы в кишечном барьере.

Дитерт также рекомендует добавлять бактерии ключевых видов, таких как род Akkermansia, который участвует в регуляции муцина. Этим занимаются всего несколько бактерий. Он подчеркивает, что, хотя витамин D важен для восстановления кишечника, вам также нужны бактерии, которые помогают поддерживать муциновый слой, поскольку именно они препятствуют проникновению воспалительных бактерий и частиц через кишечный барьер.

Пищевая сода (бикарбонат натрия) или бикарбонат калия также могут быть очень полезны. Я предпочитаю бикарбонат калия, потому что у большинства из нас избыток натрия и недостаток калия. Я лично принимаю около половины чайной ложки бикарбоната калия три раза в день. Я использую pH мочи, чтобы контролировать и корректировать дозу. PH вашей мочи должен быть около 7, что является нейтральным. Это также поможет предотвратить вымывание минералов из костей.

Ваше здоровье начинается с кишечника

В заключение Дитерт напоминает и призывает нас «делать то, что поддерживает все ваше тело, делать то, что поддерживает вашу иммунную систему, даже если вы сосредоточены на конкретном заболевании или конкретном патогене». Причина в том, что все связано.

«Сейчас мы понимаем, что граница между инфекционными или инфекционными заболеваниями и неинфекционными заболеваниями может быть не такой жесткой, как мы привыкли думать», – говорит Дитерт.

«Люди смогли показать, что если вы поместите не тот микроб в свой микробиом кишечника – тот, который является дисфункциональным и не очень устойчивым, – вы можете столкнуться с предсказуемо повышенным риском очень конкретных неинфекционных или хронических заболеваний.

Мы никогда не думали, что это так, но за последние пару лет появились доказательства того, что все [хронические заболевания] связаны с контролем над микробами. Итак, понимание своего тела, понимание своей генетики и использование этого в своих интересах [может позволить вам] быть естественным здоровым ».