«Человек на 10%»: как микробиом кишечника влияет на вес, настроение и работу мозга — беседа с Аланной Коллен

Доктор Грег Келли: Здравствуйте, это доктор Грег Келли, продуктовый директор Neurohacker Collective и ведущий подкаста Collective Insights. И сегодня с нами Аланна Коллен, Доктор Наук в области эволюционной биологии Университетского колледжа Лондона и автор научно-популярной работы «Человек на 10%: как микробы упарвляют людьми». Помимо прочего Аланна зоолог, который много путешествует, проводя свои исследования, эксперт по эхолокации летучих мышей и, насколько я понимаю, коллекционер тропических болезней поневоле. Аланна, добро пожаловать на шоу!

Аланна Коллен: Спасибо, что пригласили!


Биография и путь в науку: от дикой природы к микробиому

Доктор Грег Келли: О, это вы нам услугу оказали. Мне очень понравилась ваша книга. Я прочитал множество книг на эту тему, но ваш «Микробиом кишечника’ — это пять звезд.

Аланна Коллен: Очень рада это слышать.

Доктор Грег Келли: Конечно. Поэтому я хотел сразу перейти к делу и начать именно с вашей биографии. В своей книге вы немного рассказываете о себе. главным образом о том, как сформировался ваш профессиональный взгляд биолога-эволюциониста. Расскажите по порядку — что привело вас в эту специальность? И чем вообще занимается биолог-эволюционист?

Аланна Коллен: На самом деле я всегда была биологом. Еще подростком я увлеклась дикой природой. При этом меня также интересовала анатомия и то, как формируются процессы внутри человеческого тела, но больше всего — именно дикая природа. И в университете я начала изучать летучих мышей, эти исследования дали мне в итоге ученую степень. Затем я больше погружалась в исследования, много путешествовала, работала «в полях» совместно с другими исследователями и изучала эволюционные процессы летучих мышей. Что в итоге и принесло мне степень доктора наук.

Кто такой эволюционный биолог? Это ученый, который работает с эволюционными изменениями и разбирается, в какой период времени и под влиянием каких факторов они происходят. Лично я изучала, как у летучих мышей появилась эхолокация — то, как они видят мир с помощью звука и его отражения от физических тел. И я изучала, как летучие мыши научились этому за 85 миллионов лет. Чтобы это понять, я часто работала в джунглях — их естественной среде обитания. И уже оттуда началось мое путешествие в мир изучения микробиома.

Грег Келли: Я думаю, что ваш опыт эволюциониста способствует пониманию работы микробиоты и микробиома, ведь они тоже постоянно изменяются и адаптируются к окружающей среде.

Аланна Коллен: Абсолютно. Эволюционный подход необходим для изучения этого вопроса.

Да, для нас эти процессы крайне медленные — нашему поколению 30 лет. Но когда средний возраст поколения всего 20 минут, как у бактерий, и когда популяция этого поколения ежесекундно удваивается, то понять эволюционный процесс гораздо проще. Делать основополагающие выводы можно буквально, глядя в чашку Петри!


Антибиотики и микробиом: личный опыт и выводы

Грег Келли: В своей книге вы пишете, как посетили заповедник дикой природы Крау в Малайзии. И там заразились тропической болезнью, принимая антибиотики? Все верно?

Аланна Коллен: Верно.

Грег Келли: Вы тогда предположили, что антибиотики уничтожили не только болезнетворные микроорганизмы, но и те, что защищали мой организм. И вы сделали вывод, что микроорганизмы, которые мы привыкли воспринимать как вредоносные, на самом деле выполняют свою особую функцию.

Аланна Коллен: Все так, да. Тогда я смотрела на ситуацию очень обывательски — будто бы есть группа условно хороших бактерий и группа условно плохих. Но при этом я даже не осознавала, какую роль играют обе эти группы. И вот я принимаю ударную порцию антибиотика, лишаю себя тех самых якобы плохих бактерий, и в результате мучаюсь головной болью, с которой никогда до этого не сталкивалась.

Грег Келли: Мне искренне удивили приведенные в вашей книге подсчеты, сколько курсов приема антибиотика в среднем проходит взрослый человек, сколько ребенок… Я еще подумал — ничего себе, я-то антибиотики с 87-го года не принимал!

Аланна Коллен: О, это круто!

Грег Келли: Только не нужно думать, что я противник антибиотиков. Я просто в этом не нуждался. Но вернемся к вашим подсчетам. Вы пишете, что взрослый человек в среднем принимает антибиотики порядка 70 раз за жизнь. Давайте разберемся — как на организме сказывается разовый курс? И как это воздействие изменяется при повторном приеме лекарства?

Аланна Коллен: По правде говоря, даже один курс уже достаточно сильно влияет на организм в краткосрочной перспективе. Зависит от антибиотика, конечно, потому обычно врачи назначают антибиотики широкого спектра действия.

И даже разовый прием лишает нас колоссального вида бактерий. Это своеобразная кассетная бомба, которая наносит смертоносный удар по целым колониям микроорганизмов. Не будем отрицать — с точки зрения лечения заболевания это эффективно. Но есть и побочный эффект. Вы убиваете и те микроорганизмы, которые вам нужны. Да, не окончательно, особенно, если это разово и у вас не удален аппендикс — обычно он служит своеобразным убежищем для микроорганизмов.

Но повторяя курс, вы продолжаете наносить эти массированные удары по собственным микроорганизмам, повышая заодно вашу резистентность к этому виду препаратов. А если вы даете антибиотик вашему ребенку, которому нет трех лет, вы уничтожаете ту группу микроорганизмов, которые формируют целый спектр его систем, в том числе и иммунную.


Как формируется микробиом в раннем возрасте

Грег Келли: Раз уж об этом зашла речь. В своей книге рассказываете про человеческую экосистему и про то, как она формируется в первые годы жизни. Давайте поговорим об этом. Вы писали о лактобактериях и о том, как они влияют на формирование организма. Но насколько я знаю, они не задерживаются надолго в нашем организме, покидая его естественным путем.

Аланна Коллен: Дети, которые появляются на свет путем естественных родов, получают большую дозу лактобацилл, поскольку они — часть вагинального микробиома. Лактобактерии в свою очередь нужны нам, чтобы расщеплять лактозу — основной источник сахара в первые месяцы нашей жизни, который мы получаем из грудного молока.

Но со временем полученные при родах лактобактерии обновляются и заменяются. Как будто бы заброшенный участок земли сначала обрастает мхом и травой, потом на нем появляется кустарник, а со временем там может вырасти целый лес. Этот лес мы будем считать кульминационным сообществом.

Похожие процессы происходят и в нашем кишечнике. Сначала он напоминает просто участок земли или камня, потом — приобретает собственную микрофлору, и со временем - с трех до 18 лет — покрывается собственным микробиомом, тем самым кульминационным сообществом, гораздо более мощным и действенным чем-то, что мы получили при рождении.

Грег Келли: Я сталкивался с похожей точкой зрения, не помню, правда, где. По-моему, у Эда Янга…

Аланна Коллен: Именно.


Микробиом и эпидемии нашего времени: ожирение, настроение, мозг

Грег Келли: Мне нравится, что ваша книга помимо прочего учит еще и задавать вопросы — что, где, как, почему.
Давайте вместе, с учетом вашего опыта, попробуем разобраться с теми заболеваниями, которые приняли характер эпидемий — ожирение, гормональные сбои, нарушения работы нервной системы.

Лично я изучаю проблему ожирения уже около 20 лет или даже больше, ко мне даже обращались из военно-морского флота — я помогал их сотрудникам с лишним весом вернутьсяв форме. И я уверен, что вы проделали колоссальную работу, объединив результаты исследований ожирения и результаты работы по кишечному микробиому. Поделитесь с нами результатами.

Аланна Коллен: С удовольствием. Первое замечание: обычно люди рассуждают так — микроорганизмы расщепляют то, что вы употребляете в пищу, следовательно, вы получаете больше калорий и набираете вес.

Все несколько иначе. Ведь у вас уже есть встроенные механизмы, которые определяют, как распорядиться полученной энергией, которая и измеряется калориями. Сколько энергии будет израсходовано, сколько отложится в виде жира. То есть за регулирующую функцию отвечает не микробиом.

При этом в этом подходе есть логика. Потому что активный микробиом также расходует энергию - это приблизительно 30% от общего объема пищи. Это проще всего объяснить результатом эксперимента с лабораторными мышами: особи, которые были выведены в стерильной среде и не имели микробиота, должны были употреблять на 30% больше пищи, чтобы развиваться так же, как их обладающие приобретенной микрофлорой сородичи.

Есть и второй момент, который обычно не берут в расчет. Расщепляя клетчатку, микроорганизмы внутри нас выдают метаболиты, которые посылают сигнал нервной системе, что вы сыты и еда вам больше не требуется.

Третий момент — микроорганизмы внутри вас контролируют в том числе и иммунную систему. В своей книге я упоминаю о микроорганизме под названием Akkermansia muciniphila (Аккермансия) — его название можно перевести как »слизелюбивая». Этот микроорганизм живет в желудке и питается клетчаткой. Расщепляя клетчатку, он стимулирует работу т.н. ‘’бокаловидных клеток», которая ответствечает за выработку слизи. Таким образом микроорганизм создает для комфортную среду обитания для себя и дополнительный барьер из слизи между кишечником и кровью для всего организма. Именно эта слизь выступает дополнительным слоем защиты для кишечника. Слизь не позволит крови впитать, например, пыльцу и другие аллергены.

Микроорганизмы, о которых мы говорим, очень похожи на кирпичи. Только на умные кирпичи, которые могут образовать дыру в стене, чтобы внутрь попало нечто полезное и ценное, или залатать эту дыру, чтобы не пропустить в кровь лишнее.

Если у вас плохой микробиом — у вас тонкий слой слизи, а слизистая оболочка кишечника не получает сигналов о том, что эту брешь необходимо ликвидировать. И кишечник становится доступен для всех видов соединений — в том числе и для тех, что производятся в микробиоме. В кишечник, а затем в кровь попадает нечто, что может вызвать воспалительный процесс и в результате — вы чувствуете себя неважно.

Иммунная система говорит: «О Боже мой, что это за штука? Я не хочу, чтобы все это попадало в мою кровь. Мне нужно больше слизи, ведь это дает мне больше защиты». И вы уже испытываете потребность больше есть, меньше двигаться и заниматься спортом.
Так что ваши внутренние микроорганизмы влияют на вашу жизнь и привычки гораздо сильнее, чем принято считать или называть ленью или особенностями характера. То, что живет в вашем кишечнике, в конечном счете влияет на то, как работает ваш мозг, и на то, сколько вы весите.


«Новое поколение бактерий»: Akkermansia и пробиотики

Грег Келли: Давайте поговорим об Аккермансии, которую вы упомянули. В биохакерском сообществе ее называют не иначе как «новым поколением бактерий». Получается, что за старое поколение мы принимаем пробиотики: лакто и бифидобактерии. Все так?

Аланна Коллен: Именно так. И именно поэтому спрос на нее огромен. Я видела статистику поисковых запросов — люди пишут в гугл «Где купить аккермансию?». А вот купить ее невозможно.

Ведь привычные нам пробиотики выращиваются в кислородной среде. Мы можем хоть йогурт приготовить с этими микроорганизмами и употреблять его в пищу. А Аккермансия существует в бескислородной среде. Так что просто продавать его в супермаркетах точно не выйдет. Хотя, насколько мне известно, работа в этом направлении уже ведется. Например, были попытки использовать инактивированную (иными словами мертвую) версию этой бактерии.

Грег Келли: Я знаю американскую компанию Pendulum, которая активно работает в том же направлении. И мне кажется, у EFSA (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) тоже есть какие-то солидные наработки.

Плюс я по роду своей деятельности много общаюсь с представителями исследовательских компаний. И я знаю как минимум две, которые работают над стабилизацией этого микроорганизма.

Аланна Коллен: Приятно слышать, это действительно приближает нас к результату. Но я уверена, работы в этом направлении осталось еще немало. Ведь нам предстоит разобраться не только в том, как эти микроорганизмы взаимодействуют друг с другом, придется понять, как они влияют на нас, наши гены, нашу пищу…


Гены человека и гены микробиома: что можно менять

Грег Келли: Вы упомянули гены. Давайте поговорим об этом.
В своей книге вы пишете, что наши гены — фиксированная конструкция, которую нельзя изменить. А что у микроорганизмов?

Аланна Коллен: У человека порядка 23 000 генов. И да — этот набор фиксирован, он не изменяется в течение всей жизни. А вот набор генов вашего микробиома в разы превышает ваш.

И с одной стороны, у нас тут действительно развязаны руки для того, чтобы корректировать этот набор генов под себя. Другое дело, что у нас до сих пор нет сведений, как именно наше тело изменяет свой микробиом. Да, мы знаем, предполагаем, что можем контролировать микробиом с помощью диет, грудного вскармливания у детей и проч. Но мы не знаем, как наше тело определяет, какие микроорганизмы оно готово принять, а какие нет.

Но ничего не мешает нам попробовать работать со своим микробиомом через питание или прием лекарств — не забывайте то, что мы уже сегодня говорили об антибиотиках.
Но, а если вы планируете в скором времени стать родителем, в ваших руках сделать все возможное для микробиома вашего ребенка — дети, рожденные естественным путем получают гораздо более здоровый микробиом, чем дети, рожденные через кесарево сечение. Кроме того, грудное вскармливание было и остается идеальным инструментом развития микробиома у ребенка.

Специально оговорюсь — я не выступаю за отказ от кесарева сечения и антибиотиков. Это великие инструменты, которые спасли миллионы жизней. Но — если врач не настаивает на обратном, я всегда выступаю за естественные роды и препараты.


Потери биоразнообразия и роль антибиотиков

Грег Келли: В своей книге вы писали о разнице между микробиомом современного человека и набором микроорганизмов собирателя из каменного века. Меня заинтересовала эта мысль, особенно если ее развить. Я считаю, что если мы каким-то образом вернем к жизни исчезнувший вид и изучим его микробиом — уже там мы обнаружим предрасположенность этого вида к вымиранию.

Аланна Коллен: Согласна. Уверена, мы еще увидим исследования на эти темы.
Но говоря о вымирании вида, хотелось бы вернуться к разговору об антибиотиках. Если вы будете сознательно травить колонии микроорганизмов внутри вас, вы рано или поздно нанесете непоправимый вред. Так что давайте относиться к себе так, чтобы по возможности не доводить до непоправимого.


Что сильнее всего влияет на микробиом: диета, лекарства, спорт

Грег Келли: Вы несколько раз затрагивали эту тему — того, что оказывает неизгладимое воздействие на наш микробиом.
Вы упомянули пищу, антибиотики и другие лекарства. А что еще оказывает такое же влияние на наш микробиом?

Аланна Коллен: То, что вы перечислили — это главные игроки.
Во главе угла у нас диета. Вы можете за два-три дня изменить ваш микробиом, просто поменяв диету. Да, изменения будут не окончательными и все восстановится, как только вы вернете прежнее меню.

Возможно, к таким факторам можно отнести спорт. Но по правде говоря, исследований данного вопроса было очень немного. И данные достаточно противоречивы.

Что касается спорта, у меня есть другие интересные данные — похоже, физические упражнения не помогают людям похудеть. Ведь все, что мы точно знаем, это то, что упражнения сжигают калории, восполнить которые потребует ваше тело. А если вы не будете набирать достаточно для вашего тела объема калорий, ваше тело подает сигнал больше откладывать в жир про запас. Несмотря на то, что он сжигает калории, это просто означает, что ваше тело балансирует, заставляет вас есть больше, заставляет вас экономить больше, если вы не можете съесть больше.

Грег Келли: Мне интуиция подсказывает, что абсолютно все, что попадает в наш рот влияет на микробиом. Что-то в большей, что-то в меньшей степени.
Я видел результаты исследований, которые показали, что разные формы витамина B3 по-разному влияют на кишечник.

Аланна Коллен: Да-да. и это мы еще ультра обработанные продукты не учли. А ведь это до 50% рациона англичан и американцев. Как они влияют на наш микробиом? Не могу даже представить.

Удивительно, что кто-то всерьез считает, что такая пища помогает похудеть. Не стоит обманывать себя — вы действительно сбросите пару килограммов на диете из ультра обработанных продуктов. Все не так — вы просто сбросите немного жидкости из-за специфики еды. Плюс вы нанесете огромный ущерб своему микробиому и уже в ближайшее время вы начнете набирать, набирать и набирать вес и жировые отложения.
Уверена, уже через 10 лет мы все осознаем тот вред, который сами себе наносим.


Питание для микробиоты: что «любят» ваши микробы

Грег Келли: Мне очень понравилась фраза из вашей книги: вы — то, что вы едите. И даже больше: вы — это то, что они едят! Если смотреть на питание под этим углом, а чем хотят питаться микроорганизмы внутри вас?

Аланна Коллен: Честно говоря, лично я не образец правильного питания. Но я определенно задумываюсь о том, что было бы полезно для моих микроорганизмов. Мне очень нравятся ферментированные продукты, которые я бы даже пробовать не стала, не погрузись я в вопрос микробиома.

Грег Келли: И что нравится больше всего?

Аланна Коллен: Обожаю кимчи и кефир. Только я кефир покупаю, а вот моя мама готовит его каждый день. А я просто покупаю, добавляю туда фрукты и ем. Мне особенно нравится ревень. Просто потрясающее растение.

А кимчи я кладу на тосты с плавленным сыром. Очень вкусно. Еще мне нравятся разные йогурты, но о кимчи я готова говорить гораздо более вдохновенно.

Грег Келли: Вы уже второй за неделю спикер, которому так нравится кимчи.

Аланна Коллен: Готова поспорить, что кимчи вызывает привыкание. В конце концов у меня была мысль, что микробиом воздействует в том числе и на мозг, и на то, что вам хочется есть. Я даже с коллегами обсуждала эту теорию.

Я думаю, что, употребляя в пищу кефир или кимчи, вы формируете новую форму микробиома. А затем его элементы отправляют вашему мозгу сообщения — «Нужно еще!»

В своей книге я привожу пример, как фруктовые деревья меняют карту передвижений кочевников. Допустим, племя на своем пути находит дерево, его вождь употребляет в пищу его плод, который приходится по нраву микробиому вождя. И вождь получает в мозг сигнал — запомни это место, оно для нас важно. И вождь вернется туда через год, чтобы снова получить этот импульс.


Микробы и поведение: память, привычки, мотивация

Как наши кишечные микробы влияют на поведение

Доктор Грег Келли: Вы приводили в книге и другой пример — вы писали о мышах с расстройством аутического спектра, которым микробиом помогает закладывать какие-то привычки, заменяющие инстинкты и память.

Аланна Коллен: У меня есть интересный пример из жизни людей. Возможно, вы о них слышали — в США живут близнецы с расстройством аутического спектра. И у обоих феноменальная память. Они с точностью до минуты вспомнят, какая песня играла по радио или что шло по телевизору. Они помнят, что ели, помнят, какая была погода. Но при этом они не могут запомнить ничего нового — ни даже не могут самостоятельно одеться из-за этого.

Получается, их мозг раз за разом укрепляет одни и те же нейронные связи, не позволяя возникать новым. В то время как мне или вам вообще не нужна эта информация — какая погода была в мае 99-ого. Получается, функция мозга забывать ту информацию, которая не пригодится ему в дальнейшем, очень важна.
При чем же тут микроорганизмы? Они напрямую влияют на этот процесс.

Грег Келли: Я всегда переживал из-за того, что не могу похвастаться особенно хорошей памятью, пока не прочитал о мужчине с идеальной памятью. И все, что я вынес из этой книги, это его слова, что за хорошую память надо платить. Оказалось, он был жутко рассеянным и при феноменальной памяти на даты, лица и имена, он забывал элементарные вещи.

Кочевники, деревья и пищевые предпочтения: эволюционная перспектива

Грег Келли: Давайте вернемся к истории с кочевником.
Ведь выгоду в этой ситуации получает не только кочевник, который съел вкусный плод, но и дерево, которое с помощью кочевника сможет солидно расширить свое ареал обитания.
Я знаю, вы — и не только вы — разделяете эту точку зрения.

Аланна Коллен: Да, микроорганизмы внутри нас дают нам подсказки. Как в примере с кимчи и кефиром — я употребляю это в пищу ежедневно, микробиоте это нравится. Если я надолго уеду и останусь без доступа к этим продуктам, я буду думать о них. А потом перестану, потому что отвыкну.

Наверное, в этой механике есть что-то, что объяснит процесс отказа от сахара. Вы сокращаете потребление сахара — ваше тело требует вернуть все, как было. А потом ты просто от него отвыкаешь. Думаю, вы просто погубили ту часть ваших микроорганизмов, которые питались сахаром. А раз их нет, то и сигнал о нехватке сахара в мозг никто не пошлет.


Что нового после книги: как меняется взгляд на микробиом

Грег Келли: После выхода вашей книги прошло уже несколько лет. Выходили ли какие-либо исследования, которые доказывали или существенно расширяли ваш материал? Ну или хотя бы просто вызывало у вас как у эксперта реакцию — «О, это очень круто»?

Аланна Коллен: Честно говоря, я до сих пор удивляюсь, как много вещей я упустили в книге. Просто потому, что я не могла описать, что микроорганизмы лежат в основе всех без исключения процессов.

Кстати, именно с этим был связан один из критических комментариев к моей книге. Автор написал: «Она только и делает, что винит во всем микробы». Помню, этот комментатор поставил мне три звезды. Но спустя восемь лет я уверена, что примеров влияния микроорганизмов на нас можно было бы и побольше дать.

Объясню — в книге я обозначала, что микробиом не влияет на развитие рака и болезни Паркинсона. Потому что на момент работы над книгой у меня не было доказательств этой взаимосвязи, и вообще я считала, что за это отвечает иммунитет.

Но за последние восемь лет изучения темы я раз за разом убеждалась, что микробиом причастен ко всем процессам в организме. Я не имею в виду, что «все происходит из-за микробов». Микробиом, как и окружающая среда или врожденный набор генов — это те факторы, которые заставляют наше тело работать в том или ином направлении.

Вы задавали вопрос, что вызвало у меня как у эксперта самые яркие эмоции? Мне кажется, меня впечатляет то, как изменилось отношение к теме за последние 10 лет. Мы видим рекламу, которая призывает заботиться о кишечнике, мы слышим, как эта тема поднимается как в профессиональном сообществе, так и просто среди людей, которые следят за своим здоровьем.

Грег Келли: Согласен, за последние три или четыре года я интерес к теме просто взрывной. Если посмотреть на PubMed (поисковая система по биомедицинским исследованиям, созданная Национальным центром биотехнологической информации), можно проследить, как специалисты все чаще ищут корень проблем с суставами именно в ЖКТ. И взаимосвязь проблем с кожей и ЖКТ также четко прослеживается.

Аланна Коллен: Да, кишечник — это почти что интерфейс между нашими генами и окружающей средой.


Питание, клетчатка и «разноцветный» завтрак для микробиоты

Доктор Грег Келли: Мы немного коснулись темы питания и ферментированных продуктов. Но вы в своей книге много упоминали о клетчатки. Якобы во время работы над книгой вы сознательно увеличили объем потребляемой клетчатки. Вы все еще придерживаетесь этого принципа в питании?

Аланна Коллен: Конечно. И именно с тех пор я считаю, что главной трапезой дня стоит считать завтрак. Ведь, именно за завтраком мы можем получить необходимый объем питательных средств, который было бы затруднительно получить в течение дня.

От себя могу предложить следующее меню с высоким содержанием клетчатки: что-то зерновое, орехи, семена, что-то ферментированное вроде йогурта или кефира, молочные продукты, если конечно, у вас нет непереносимости. Обязательно добавьте в завтрак фрукты — особенно яркого цвета. Содержащиеся в них полифенолы будут положительно восприняты микробиомом.

Обычно я так обсуждаю это со своей семилетней дочкой. Я говорю ей: «У тебя животик сегодня разноцветный? Что у тебя было?» Она отвечает: «У меня было что-то оранжевое и что-то зеленое». Я отвечаю: «Хорошо, но не забывай про желтый. Иди поешь сладкой кукурузы».

Грег Келли: Это так мило. Я сохраню это. Надеюсь, наши зрители съедят радугу.


Анонс новой книги Аланны Коллен

У нас почти закончилось время. Поэтому не могу не спросить — вы работаете сейчас над новой книгой. Так? Можете поделиться деталями? Или еще слишком рано?

Аланна Коллен: Моя работа будет опубликована в феврале 2024 года в издательстве Grand Central Publishing.

Речь в книге пойдет об основных причинах того, почему вы набираете или теряете вес. Какой механизм заставляет ваше тело хотеть набрать вес или похудеть? И почему физическая нагрузка в этом вопросе абсолютно второстепенна. Спасибо, что пригласили меня. Это было действительно весело.