Помоги проекту - поделись книгой:
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’Oréal, например, запатентовала несколько бактериальных лечебных средств для сухой и чувствительной кожи; Estée 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».
Одно из основных положений науки о микробиоме, которое часто упоминается в этой книге, заключается в том, что нам нужно сделать свою жизнь менее стерильной. Между банальной гигиеной и чрезмерной санитарной обработкой существует четкая граница. При уходе за больными или престарелыми людьми принято и даже настоятельно рекомендуется дезинфицировать руки. Диспенсеры с антибактериальными средствами для обработки рук встречаются в приемных отделениях домов престарелых, больницах и поликлиниках, где распространение бактерий может привести к катастрофе среди пациентов, которые страдают от серьезных заболеваний и обладают ослабленным иммунитетом. Каждый день в Соединенных Штатах Америки примерно один из 25 пациентов медицинских учреждений подхватывает как минимум одну инфекцию, пока лечится от совершенно другого заболевания.
Но часто и совершенно необоснованно нас побуждают использовать антимикробные чистящие средства и дезинфицирующие спреи каждый день якобы для предотвращения распространения инфекций. Посетите любое туристическое место или зайдите в ресторан, и вас тут же сурово атакуют антисептиками для рук. По последним сообщениям о безопасности и эффективности антибактериального мыла и средств для рук, собранным Управлением США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), антисептики не останавливают распространение микробов, как мы привыкли думать. Более того, по заключению FDA, компании больше не могут продавать «антибактериальные» средства для умывания, которые содержат определенные ингредиенты (самыми популярными из которых являются триклозан и триклокарбан), так как производители не могут дать достаточной информации об их эффективности и безопасности при ежедневном использовании в долгосрочной перспективе.
Миф. Антибактериальное мыло необходимо для антисептической обработки рук.
Факт. Для этой цели не нужно использовать антимикробное мыло: обычное мыло и правильная техника мытья рук гораздо лучше помогают удалить микробов.
Постоянное мытье антибактериальным мылом серьезно повреждает микробиоту кожи рук, что в результате вызывает раздражения на коже, различные нарушения и способствует появлению инфекции. По некоторым данным, эти продукты в долгосрочной перспективе приносят больше вреда, чем пользы, как отдельным людям, так и всей популяции, создавая сильные, устойчивые штаммы бактерий.
Спиртосодержащие антисептики для рук убивают большую часть микробов на руках, как хороших, так и плохих. Однако они не в состоянии убить споры Clostridium difficile (C. difficile) – это распространенный патоген, обитающий в медицинских учреждениях, который вызывает сильную диарею и другие осложнения. Чтобы избавиться от спор, нужно всего лишь помыть руки с обычным мылом! Из-за распространения C. difficile доктор обязан осматривать пациентов в перчатках и мыть руки до и после приема. Одного использования перчаток недостаточно, чтобы предотвратить распространение инфекции. Поразительно, но, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), медицинские работники моют руки в два раза реже, чем им полагается это делать. Пациенты и близкие должны помогать им и вежливо напоминать о том, что сотрудники медицинских учреждений должны мыть руки и подавать хороший пример другим. Это простое действие лучше всего препятствует распространению болезней и вредных микробов.
Рекомендации по мытью рук от Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC):
• перед приготовлением и приемом пищи;
• перед тем как трогать глаза, нос и рот;
• перед и после смены бинтов и повязок на ранах;
• после посещения туалета;
• после высмаркивания, откашливания и чихания;
• после соприкосновения с поверхностями в больнице (например, спинка кровати, прикроватный столик, дверные ручки, пульты).
Если у вас нет доступа к мылу и воде или вам приходится пользоваться антисептиком для рук, – например в домах престарелых эта практика обязательна для всего персонала, то ученые рекомендуют выбирать антисептики на основе спирта в концентрации не менее 60 %. Нанесите средство на руки и потрите их друг о друга, стараясь обработать всю поверхность, пока руки не станут сухими. На это уходит примерно 20 секунд. Правило от FDA об использовании антибактериального мыла не распространяется на лечебно-профилактические учреждения, поэтому, находясь там, попросите предоставить вам необходимое средство гигиены.
Почему люди, которые постоянно носят контактные линзы, сильно подвержены риску развития глазных инфекций? Скорее всего, дело в хрупком равновесии микробиома глаза и последствий для него после контакта с кожей. Если бактериальные организмы, которые представлены на контактных линзах, вытесняют естественную микробиоту глаз, то они теряют способность эффективно противостоять инфекциям. Бретт провел следующий эксперимент в аспирантуре: он вымыл одну свою линзу в обычном растворе и ферментативном очистителе – так линзы промывали много лет назад – и положил ее под мощный растровый электронный микроскоп. Он ужаснулся тому, что ему пришлось увидеть! Вместо идеально чистой поверхности линзы он увидел плотный покров из микроорганизмов. Это был тот самый момент, тогда Бретт впервые увидел биопленку своими глазами. Само собой, увиденное навсегда отпечаталось в его памяти – особенно явно эта картина проявляется, когда он каждое утро надевает линзы.
Существует прямая связь между инфекциями, связанными с ношением контактных линз, и возрастом человека. Так как с возрастом зрение ухудшается, для коррекции зрения многие переходят на использование контактных линз вместо очков. В это время у микробиома рук и глаз повышаются шансы на обмен бактериями. В ходе эксперимента, в котором приняли участие 20 волонтеров, ученые выяснили, что микробиота глаз людей, носящих контактные линзы, имеет больше сходства с микробиомом рук, чем со стандартной микробиотой глаз. Другими словами, постоянное моргание и выделение слез, в которых содержатся естественные антимикробные вещества, помогают поддерживать микробиоту глаз. Регулярное соприкосновение рук с глазами расшатывает ее тонкий баланс.
Главное, нужно помнить о том, что на влажной оболочке контактных линз обитают микробы, которые создают биопленку. При нормальных условиях поверхность глаза легко справляется с этими патогенами. Однако при наличии травмы, в послеоперационный период, во время болезни и, что характерно, в преклонном возрасте глаза становятся более уязвимыми. Крайне важно мыть руки перед тем, как надевать или снимать контактные линзы, а также тщательно промывать сами линзы и контейнер в специальном растворе для линз (в нем содержатся вещества, которые ингибируют рост микроорганизмов). Не думайте, что вас это не касается, если вы носите линзы от случая к случаю: организмы, которые попадают на линзы с кожи рук, если снять их и не промыть в дезинфицирующем растворе, могут размножаться и долгое время обитать в контейнере.
Ученые наносят антимикробные покрытия на биомедицинские устройства, например на искусственные тазобедренные суставы и другие объекты, которые имплантируют в тело пациента, и добиваются успешных результатов. Логично в будущем начать использовать эти средства для контактных линз. Сегодня в продаже можно найти несколько вариантов противомикробных средств. По результатам испытаний на животных, контактные линзы после антимикробной обработки снижают риск развития глазных инфекций. Но пока не известно, как покрытия такого типа влияют на микробиоту глаз.
Проведите пальцем вдоль складок крыльев носа: они стали сальными и жирными, правда? Несмотря на распространенное заблуждение, наличие жира в этой области считается нормальным. Этот жир называется кожным секретом и выделяется из волосяных фолликулов на коже для поддержания влажности и упругости кожи. Если секрет остается внутри волосяного фолликула, то со временем это приводит к размножению C. Acnes, которые вызывают развитие акне. Часто бич подросткового возраста может снова проявиться у женщин в период менопаузы из-за изменений гормонального фона. В 15 и 50 лет причина акне остается одинаковой: гормональные изменения. Когда поднимается уровень тестостерона, сальные железы кожи начинают работать с удвоенной силой и производить слишком много секрета. Но если гормональный фон выравнивается к концу пубертата и проблемы прекращаются, то у женщин в менопаузе положение отягощается замедленной регенерацией клеток и пролонгированным скоплением бактерий C. Acnes. Удручающие признаки акне могут появиться на подбородке, вдоль линии челюсти и иногда в верхней части шеи. В отличие от поверхностных высыпаний у подростков в Т-зоне, эти прыщи по своей неровности больше похожи на кисты – они небольшие и сидят в глубоких слоях кожи. Именно поэтому они обычно более болезненные и трудно поддаются удалению.
К счастью, проблемы с кожей и прыщи исчезают, когда у женщины стабилизируется уровень гормонов после наступления менопаузы. А пока менопауза длится, за кожей нужно заботливо ухаживать: не стоит заливать ее активными средствами, если она не жирнится. Наружное использование пробиотиков, которые поддерживают естественную микробиоту кожи и насыщают ее полезными микроорганизмами, на сегодняшний день является наиболее эффективным средством лечения акне у взрослых женщин. Как показало недавнее исследование, бактерии S. Epidermidis необходимы для контроля за ростом C. Acnes. Янтарная кислота – продукт ферментации жирных кислот штаммом S. Epidermidis – ингибирует рост C. Acnes S. Epidermidis. Ее нельзя найти в свободной продаже в виде пробиотика. Ученые пока еще тестируют янтарную кислоту как органическое пероксидное лечебное средство от акне, которое особенно пригодится людям с аллергией на пероксид бензоила. Другие антимикробные средства, например пероксид бензола для наружного применения и тетрациклин внутрь (пероральный антибиотик), тоже подавляют C. Acnes. В будущем мы ожидаем появления средств нового поколения для лечения акне у взрослых и подростков.
Если жирная кожа может доставить хлопоты в зрелом возрасте, то основные проблемы в старости начинаются как раз от обратного: из-за недостаточного производства кожного секрета. В результате кожу необходимо дополнительно обрабатывать, чтобы у нее появился защитный барьер против патогенов. Сальные железы с возрастом производят все меньше кожного жира. У мужчин постепенный спад производительности желез начинается после 60 лет, а у женщин – уже после 30 лет. Он ведет к появлению сухости и образованию трещин, чаще всего – в самых сухих областях: на коленях и локтях. Сухость может усиливаться из-за дисбиоза (под этим медицинским термином понимают микробный дисбаланс, заключающийся в потере разнообразия микробных сообществ), что приводит к дальнейшим неприятностям с кожей. Чтобы прекратить эту тенденцию и защитить нормальный микробиом, нужно реже мыть тело и принимать ванну только в умеренно теплой воде. Частое купание в горячей воде растворяет естественные масла и жиры на коже, а также нарушает спокойствие полезных микробов и лишает их возможности противостоять патогенам. Как мы вскоре увидим, микробные аппликации с пробиотиком Lactobacillus plantarum для увлажнения и питания сухой кожи демонстрируют многообещающие результаты.
Как бы вы описали стареющую кожу? Прозрачная, с возрастными пигментными пятнами и морщинами – вот что первое приходит на ум. Хотя именно микробам отведена главная роль при появлении этих печальных признаков, именно с помощью микробов мы можем улучшить внешний вид кожи. Исследователи – приверженцы персонализированной медицины – взяли образец S. Epidermidis у 21 женщины в возрасте 39 лет. Ученые вырастили отдельно каждый образец в лаборатории и разделили участниц на 2 группы, а затем попросили женщин первой группы добавить компоненты в смесь, которую нужно было наносить на кожу лица дважды в неделю перед сном в течение четырех недель. Вторая группа проверяла на себе эффект плацебо. В рамках двойного слепого эксперимента (ни добровольцы, ни исследователи не знали, к какой из двух групп принадлежат участники опыта) выяснилось, что лечение повышает количество липидов кожи, предотвращает чрезмерное испарение влаги и улучшает способность кожи удерживать ее, при этом поддерживая здоровую кислотную среду. Можно говорить о том, что скоро мы сможем культивировать собственных кожных микробов для омоложения кожи сейчас и в будущем. Если это случится, мы сможем сдавать микробов молодой кожи в «биобанк» и пользоваться ими, когда появятся первые признаки сухости и морщины. Любопытный новый подход к персонализированному уходу за кожей!
Найдены подтверждения того, что некоторые пробиотики можно использовать для улучшения внешнего вида кожи. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании приняли участие 110 волонтеров в возрасте от 45 до 59 лет. Им необходимо было съедать 10 млрд Lactobacillus plantarum – безвредный пробиотик – ежедневно в течение двух недель. Исследователи зафиксировали значительное увеличение количества влаги в коже лица и рук. Увлажненная кожа стала выглядеть более упругой, здоровой и с меньшим количеством морщин. Пробиотик успешно сократил глубину морщин, придал коже блеск, повысил эластичность и плотность эпидермиса. Исследователи назвали пробиотик нутрикосметическим агентом за его полезные свойства. Lactobacillus plantarum можно найти во многих биологически активных добавках с пробиотиками и в ферментированной пище, например в квашеной капусте, кимчи, соленьях, соленых маслинах и даже в хлебе на закваске.
Самым необычным и нетрадиционным способом предотвращения морщин является использование смертельного бактериального токсина Clostridium botulinum (Токсин А). Этот штамм обитает глубоко под землей, где нет кислорода. Как вы можете догадаться из названия, эти бактерии производят самый опасный из известных токсинов в мире, который вызывает смертельное пищевое отравление – ботулизм. Эти организмы и их токсины известны как мощное биологическое оружие, потому что даже невероятно малое количество токсина может привести к смерти.
Токсин ботулизма блокирует выброс нейромедиаторов и парализует нервные окончания. Впервые в медицинских целях его использовали в инъекциях в мышцу глаза с очень низкой дозировкой, чтобы лечить косоглазие и неконтролируемые мышечные спазмы лица. Однако известность к нему пришла после того, как ученые открыли его способность уменьшать глубину морщин. Джин и Аластер Карратерсы – супруги-врачи из Канады, офтальмолог и дерматолог. В 1987 году Джин вводила токсин в лицевые мышцы пациентов для устранения непроизвольных сокращений века и спазмов глаз. Однажды пациентка спросила Джин, почему она не делает инъекцию под кожу лба. Доктор ответила ей, что мышцы лба у нее в порядке и не дергаются. На что пациентка заметила, что в прошлый раз после укола в лоб у нее исчезли морщины. Вечером за ужином с мужем-дерматологом Джин вспомнила об этом случае, и они решили попробовать препарат на следующий день на пациенте с выраженными морщинами на лбу. Результаты были просто фантастическими. Так родился ботокс.
Вначале к нему отнеслись с подозрением: идею о внутримышечном введении самого опасного и смертельного яда в мире для косметических целей было не просто принять. Чтобы развеять сомнения, Джин сделала инъекции себе и в шутку говорила, что с тех пор ни разу не хмурилась. После завершения исследований препарат стали применять в Европе, а затем в Северной Америке. Сегодня введение ботокса – косметическая процедура номер один в Америке. В год делают 6 млн инъекций, за которые пациенты выкладывают около 2 млрд долларов. По причине коммерческого успеха это стало основной дерматологической процедурой. Однако не все так хорошо: один из рисков постоянного использования ботокса – обвисание кожи.
Кроме того, мы можем использовать своих микробов для борьбы с основной причиной появления морщин и признаков старения – повреждений кожи, вызванных влиянием солнца. В двойном слепом исследовании при участии 54 добровольцев ученые выяснили, что прием внутрь определенных пробиотиков (Lactobacillus johnsonii) в течение восьми недель уменьшает последствия солнечных ожогов. Забавно, как ученые проводили свои тесты: они освещали одну ягодицу, а вторую использовали как контрольную незагорелую зону. По результатам нескольких исследований пробиотики показывают способность снимать воспалительные процессы (связанные с солнечными ожогами при повреждении кожи). Авторы этих исследований предполагают, что прием пробиотиков внутрь смягчает последствия солнечных ожогов благодаря подавлению воспаления и уменьшению вредного воздействия УФ-лучей. Данные пробиотики изменяют функционирование иммунной системы кожи, что улучшает ее способности противостоять солнечным ожогам и заживлять раны.
Ученые надеются, что биоинженерия микробиоты приведет к появлению эффективных солнцезащитных средств и средств от морщин нового поколения. Исследователи из Гарвардской медицинской школы определили, как цианобактерия – водный и фотосинтезирующий организм, который часто называют сине-зеленой водорослью, – прекрасно защищает себя от УФ-лучей. Бактерия производит УФ-поглощающие молекулы: микоспорин, микоспорин-подобные аминокислоты (MAAs) и сцитонин. Производители косметики уже начали использовать MAAs для изготовления биосредств от солнца и кремов от морщин, например, Helioguard 365 и Helionori. В этих разработках кроется большой биотехнологический и коммерческий потенциал. Сейчас мы лучше понимаем естественные «солнцезащитные» вещества микробов и больше знаем о специфических биологических составляющих, способных поглощать ультрафиолетовое излучение, хотя, вероятно, будет непросто убедить людей обмазываться сине-зелеными водорослями! Ищите биосредства от солнца, которые защищают от преждевременного старения кожи и повреждений: в них содержится экстракт Porphyra umbilicalis (красной водоросли).
Верным признаком старения у мужчин и некоторых женщин является редеющая линия роста волос, а в самых худших случаях – переплюйчик (зачес, с помощью которого прикрывают лысеющую часть головы. – Прим. науч. ред.). Для того чтобы определить, затронула ли эта проблема вашу прическу, достаточно одного невооруженного взгляда, но ученые пошли дальше: они могут определить облысение по образцу микробиома с волосистой части головы. Микробы помогают сохранить роскошные, блестящие волосы на голове даже в старости. Пока мы не располагаем данными о людях, но у мышей, которым давали Lactobacillus reuteri во второй половине жизни, исследователи отметили повышенное выделение кожного секрета, блеск шерсти и (по словам авторов эксперимента) появление «здорового сияния» уже через семь дней после начала приема бактерий. По предварительным данным, этот пробиотик оказывает эффективное действие за счет снятия воспалений путем повышения противовоспалительного цитокина (IL-10). У пожилых самцов мышей на фоне употребления пробиотика шерсть стала густой и глянцевой, а у самок шерстка начала красиво блестеть. Наши пушистые друзья помогли нам узнать нечто важное. Пробиотик Lactobacillus reuteri можно найти во многих коммерческих продуктах для ухода за волосами. Дневная доза бактерий должна быть сравнительно большой: в диапазоне от 1 млрд до 100 млрд единиц (КОЕ – они являются живыми бактериальными клетками). Lactobacillus reuteri, как и большинство пробиотиков, можно принимать с пищей, но нельзя запивать их горячими напитками (иначе бактерии сварятся).
Мы даже можем использовать микробов для лечения перхоти – это нарушение кожного покрова может усугубляться с возрастом по мере ухудшения состояния и ослабления защитной функции кожи. Ученые выяснили, что у людей с перхотью повышена численность дрожжевых грибков Malassezia restricta, Staphylococcus и низкая численность C. Acnes. Грибок Malassezia restricta обитает на волосистой части головы многих взрослых людей, он раздражает кожу головы, из-за чего возникает чрезмерный рост кожных клеток. Лишняя кожа высыхает и отшелушивается – так и появляются видимые белые хлопья. Пока доказательств нет, но ученые предполагают, что перхоть появляется из-за дисбаланса микробиоты волосистой части головы. В ходе двойного слепого плацебо-контролируемого исследования испытуемые со средне и сильно выраженной перхотью принимали внутрь пробиотик Lactobacillus paracasei или плацебо. Из тех, кто пил пробиотик, 72 % почувствовали значительное облегчение симптомов через четыре недели, а в группе плацебо меньше перхоти стало всего у 34 % участников через такое же время. Кроме того, испытуемые отметили и другие положительные стороны действия пробиотиков: уменьшились эритема кожи головы (покраснения и сыпь), зуд, жирность и численность дрожжей Malassezia. Lactobacillus paracasei часто добавляют в состав биологически активных добавок с пробиотиками. Множество сайтов в интернете рекомендуют втирать при перхоти в кожу головы пробиотики, и пока что самой эффективной можно назвать формулу с живыми культурами Lactobacillus paracasei и как минимум 40 млн КОЕ.
Здоровый микробиом кожи делает человека привлекательным по нескольким причинам: меньшее количество морщин, более мягкая кожа, больше волос. Но у него есть и один огромный недостаток: микробиом является главным виновником неприятного запаха тела. Выделяемый кожей пот в действительности не обладает запахом до тех пор, пока микробы (в особенности Corynebacterium) не поселятся в нем и не начнут расщеплять белки и жиры пота на мелкие молекулы, которые называются летучими органическими жирными кислотами и тиоспиртами (или меркаптанами, серосодержащими спиртами. – Прим. науч. ред.). Эти побочные продукты обладают запахом, но быстро испаряются, отсюда и запах пота из подмышек.
Обычно запах пота перестает быть насущной проблемой в поздние годы жизни, потому как число потовых желез сокращается и их активность падает. Тем не менее запах пота и мокрые пятна на одежде смущают в любом возрасте. Обычно мы держим под контролем неприятный запах тела при помощи двух самых распространенных средств: антиперспирантов, которые блокируют потоотделение и устраняют запах тела, и дезодорантов, которые не сокращают потоотделение, а только устраняют запах. Около 90 % американцев пользуются хотя бы одним средством из этих двух категорий, а значит, индустрия процветает и имеет в обороте миллионы долларов. Антиперспиранты содержат соли алюминия, которые при нанесении на кожу растворяются и временно блокируют выделение пота, закупоривая потовые железы. Обычно они растворены в этаноле, поэтому быстро высыхают после нанесения. Как этанол, так и соли алюминия являются антибактериальными средствами, то же касается и других антимикробных добавок (например, триклозана), которые убивают бактерии, способствующие появлению неприятного запаха.
В одном небольшом исследовании ученые рассматривали воздействие дезодорантов и антиперспирантов на микробиоту. Исследователи пригласили девять здоровых испытуемых и попросили их не пользоваться этими продуктами в течение месяца – столько времени уходит на обновление клеток кожи подмышечных впадин.
Миф. Пот воняет.
Факт. Пот не имеет запаха. Источником запаха являются микробы.
Ученые обнаружили явные различия в микробных сообществах в зависимости от использования или неиспользования средств от запаха пота. Микробов было больше при использовании средств, особенно антиперспирантов. К несчастью, антиперспиранты приводят к росту численности Corynebacterium, которые и вызывают запах пота.
В будущем мы ожидаем появления более эффективных средств, которые будут прицельно решать проблему микробов, создающих неприятный запах. Несколько дезодорантов с пробиотиками продаются уже сегодня, хотя они в основном представляют собой органические смеси неопределенных «пробиотиков длительного хранения» (то есть пробиотиков, которые остаются стабильными при комнатной температуре и не нуждаются в холодильнике). В интернете можно найти массу домашних рецептов дезодорантов из натуральных масел и порошка из капсул с пробиотиками. Скорее всего, такие средства окажутся неэффективными, потому что в них содержится произвольный набор пробиотиков в самых разных концентрациях, а не те, что непосредственно связаны с «ароматными» бактериями. Но наука не стоит на месте, и, возможно, скоро в аптеках появится множество качественных дезодорантов с пробиотиками, которые будут воздействовать на строго определенных микробов.
Хотя пока рано делать выводы, все равно стоит сказать о больших успехах ученых, которые исследуют связь микробиома с состоянием кожи тела и головы по мере старения человека. Персональные пробиотики, которые изготавливают из образцов полезных микробов человека, эффективно препятствуют развитию инфекций и улучшают состояние здоровья кожи. Можно вообразить скорую революцию в мире средств ухода за кожей, когда мы начнем анализировать процесс старения кожи и добавлять к ней определенных микробов, которых в ней недостаточно. Ориентируясь на персонализированную медицину, мы когда-нибудь сможем выращивать на коже нутрикосметику из собственных микробов, чтобы улучшить состояние здоровья и внешний вид кожи. Мы сможем брать образцы микробов с кожи молодых людей и использовать их в антивозрастной терапии в поздние годы жизни. Биобанк с микробами кожи, куда можно сдавать свои образцы на хранение на 30 лет, пока кажется фантастической задумкой. Но вот существование омолаживающих коктейлей с микробами более молодого населения кажется вполне возможным.
Последние исследования говорят о том, что на рост волос можно повлиять через определение их микробных компонентов. Вскоре мы, возможно, будем лечить облысение с помощью микроорганизмов, которые улучшают состояние клеток волос. Мы даже сможем воздействовать на продолжительность жизни пигментных клеток волос и взять под контроль появление седины.
В будущем наука сможет сделать частью нашей обычной жизни практику ухода за кожей, ориентированную на здоровье наших микробов. Дезодоранты будущего будут содержать строго необходимую комбинацию микробов, которая будет бороться с вредными бактериями. Известно, что антибиотики разрушают микробиом кожи, особенно при местном применении. Смеси из полезных кожных микроорганизмов скоро станут назначать после курса антибиотиков, чтобы снова заселить кожу здоровыми штаммами. Если принять во внимание частое применение антибиотиков среди людей пожилого возраста и разрушение их микробной среды, то эта терапия для них имеет первоочередное значение. Корпус знаний о разнообразии и различиях микробиоты кожи разных людей постоянно пополняется новыми данными, поэтому мы можем ожидать появления кожной терапии по индивидуальному запросу. Кроме того, вскоре могут появиться персонализированные системы питания, которые помогут избавиться от типичных признаков старения кожи через изменения микробиоты кишечника. Уже известно, что некоторые пероральные пробиотики влияют на состояние кожи. Диета – это мощный инструмент преобразования микробиоты по оси кишечник-кожа. Микробы необходимы для революционно нового подхода к заботе о коже. Благодаря им у нас появится способ сделать свою кожу молодой, здоровой и сияющей.
• Другая гигиена. Откажитесь от антибактериального мыла, если это возможно. Мойте руки обычным мылом под проточной водой – это лучший способ избежать болезней и предотвратить распространение инфекций.
• Смотри, но не трогай. Вы можете уменьшить риск развития бактериальных инфекций глаз, если будете каждый раз мыть руки до и после использования контактных линз. Тщательно очищайте линзы и контейнер свежим дезинфекционным раствором, не используйте для этих целей воду. Промытый контейнер оставьте открытым до полного высыхания. Меняйте контейнеры как минимум раз в три месяца. Если вы носите линзы редко, не позволяйте бактериям расплодиться в контейнере. Не надевайте линзы, которые не носили более 30 дней, без повторной дезинфекции.
• Сияние молодости. Некоторые пробиотики, в том числе Lactobacillus plantarum, с большой долей вероятности способны уменьшать количество морщин и придавать коже здоровый вид. Включите в свой рацион Lactobacillus plantarum – это могут быть пробиотики или ферментированные продукты (например, квашенная капуста, кимчи, соленья, соленые маслины).
• Безопасный загар. Сохранить молодость и здоровье кожи безопаснее и дешевле всего можно, если реже бывать на солнце. Новинки в области биосредств от солнца, такие как Helioguard 365 и Helionori, сделаны на основе УФ-фильтров цианобактерий, которые естественным образом защищают от вредного воздействия солнечных лучей. Это лучшая альтернатива традиционным солнцезащитным средствам, которые негативным образом сказываются на состоянии микробиоты. После каждого продолжительного пребывания на солнце принимайте Lactobacillus johnsonii, чтобы снять воспаление и облегчить последствия ожогов.
Глава 3. Берегите своих микробов: микробы и мозг
Мозг дает нам осознание своей личности. Он позволяет нам чувствовать себя уникальными, отличными от других людей; и в то же время мозг объединяет нас, представителей наиболее интеллектуально развитого вида, в одно сообщество. Мозг человеческих существ не всегда считался невероятно важным органом. Оглядываясь назад, можно сказать, что кишечник был вместилищем голоса разума, отсюда пошли выражения «нутром чуять» и «слушать свое нутро». За последние 150 лет ученые смогли установить, что наш организм использует нисходящий подход для работы, где мозг контролирует каждую часть тела. Вроде бы все просто: получая сигналы от мозга по нервным окончаниям, тело выполняет его приказы. Но погодите минуту. Оказывается, работу выполняют не только нервы; есть еще и микробы кишечника, которые могут поведать немало интересного. Они поддерживают постоянную связь с мозгом как напрямую, так и посредством других механизмов, которые изменяют мозг. Их связь стала самой удивительной и самой сложной областью исследования микробиома.
Мы побеседовали с доктором Брайаном МакВайкаром, выдающимся специалистом в области нейробиологии из университета Британской Колумбии и руководителем Центра здоровья мозга Джавада Мовафагяна. Он занимается изучением глиальных клеток, которые окружают нейроны и взаимодействуют с ними для осуществления контроля поведения и внутренних функций. Благодаря своим исследованиям он стал иначе смотреть на глиальные клетки, а именно на микроглию, один из двух классов глиальных клеток. Он отметил: «Нам известно, что микроглия участвует в развитии инфекций и проявлении реакции, то есть эти клетки являются частью иммунной системы. Прежде мы думали, что они просто медленно трансформируются через несколько дней после начала болезни». Но благодаря применению новых технологий совместно с командой он установил, что клетки микроглии постоянно движутся и активно собирают сведения о здоровье ткани головного мозга. Это событие стало первым шагом на пути, который привел к обнаружению связи между микробами и мозгом.
Когда доктор МакВайкар впервые предложил заняться исследованием оси кишечник-мозг на научной конференции в 2012 году, его ожидала лавина холодного скепсиса и сомнений. Но с тех пор нейробиология значительно изменилась, и климат в исследовательской среде улучшился. Авторитетное исследование немецких специалистов позволило обнаружить прямую связь между головным мозгом и микробиомом. Исследователи изучали лабораторных мышей, начисто лишенных микробиома, и обнаружили, что их клетки микроглии отличаются от микроглии мышей с микробами. Это открытие стало поворотным моментом в науке и подтвердило наличие коммуникации между мозгом и микробиомом. Как объясняет доктор МакВайкар, это открытие обладает огромной важностью для изучения деменции, болезней Альцгеймера и Паркинсона, рассеянного склероза и других заболеваний головного мозга.
Исследования на тему связи микробиома и мозга, говорит врач, «в моде на ближайшие, хотелось бы верить, десять лет; а может быть, эта мода сохранится и на все будущие поколения!» Сегодня эта тема настолько горячо обсуждается, что статьи по ней появляются практически в каждом нейронаучном журнале, и многие из них выходят далеко за рамки рецензируемых, основывающихся на фактических данных исследований. Доктор МакВайкар признает, что, несмотря на всеобщий энтузиазм, ученым предстоит отыскать ответы еще на очень многие вопросы: «Мы установили наличие коммуникации между микробиомом и мозгом, но как осуществляется эта коммуникация? Пока у нас нет никаких зацепок на это счет». Разгадка этого процесса позволит людям научиться использовать микробиом для улучшения здоровья мозга.
Миф. Мозг контролирует все части тела и назначает им конкретные задачи.
Факт. Существует двусторонняя связь между кишечником и мозгом.
Мозг осуществляет контроль за функциями кишечника, но при этом связь этих органов является двусторонней и происходит через так называемую ось кишечник-мозг – по пути блуждающего нерва. Этот длинный канал внутри тела начинается в мозге, оплетает нервные окончания кишечника (на латыни слово «vagus», которым называют этот нерв, означает «тот, кто странствует, блуждает»), соединяет нейроны кишечника, или энтеральные нейроны, с сигналами мозга. Нейронов кишечника меньше, чем нейронов мозга, но больше, чем нейронов других органов тела. Таким образом, эти две системы вместе образуют развитый коммуникационный центр.
Как же микробиота кишечника может воздействовать на мозг? Появляется все больше данных о том, что микробы используют три основных канала связи для «общения» с мозгом. К первому относится основное средство коммуникации оси кишечник-мозг – блуждающий нерв. Кишечные бактерии воздействуют на нейроны, сцепленные с блуждающим нервом, и передают в мозг сигналы из кишечника, на которые, кстати, они тоже могут оказывать прямое влияние. Второй канал связи создается за счет производимых микробами химических веществ (нейромедиаторов и гормонов), которые могут передавать сигналы в мозг через другие сети нейронов. В третьем случае они воздействуют на иммунную систему, которая напрямую связана с нервной системой в каждой части человеческого тела. Как мы неоднократно убедимся в следующих главах, микробы обожают манипулировать иммунной системой.
Существует два основных барьера, которые разделяют кишечник и мозг и осложняют их коммуникацию. Первый – это стенки кишечника, которые надежно удерживают непереваренную пищу и микробов внутри кишки и пропускают из кишечника в остальные части организма только переваренные питательные вещества, которые затем преобразуются в энергию. Хотя это и звучит нелогично, но считается, что содержимое желудочно-кишечного тракта находится вне тела, потому что ЖКТ – это просто сквозная трубка, которая проходит через весь организм. По результатам нескольких экспериментов над животными, пробоины в этой трубке, известные как синдром дырявого кишечника, оказывают огромное влияние на мозг. Если микробные продукты попадают в полости вокруг кишечника, мозг немедленно реагирует на вторжение воспалительной реакцией. Иммунитет совершает тактические удары по микробам-захватчикам, чтобы не допустить их распространения в организме. Так работает линия обороны против опасных инфекций. Как в настоящей военной стычке, воспаление наносит большие повреждения телу, хоть и с намерением защитить его. В результате могут появиться нарушения в работе мозга, о которых мы поговорим позже.
Второй барьер – гематоэнцефалический барьер, или ГЭБ. Он образован специальными эндотелиальными клетками, которые окутывают кровеносные сосуды в мозге. Хотя мозг пронизывает масса кровеносных сосудов, их содержимое остается запечатанным (через стенки проходят только некоторые питательные вещества и кислород). ГЭБ надежно защищает мозг от проникновения в него различных веществ; по этой причине сложно доставить в мозг медицинские препараты и вещества. По данным экспериментов над животными, для максимального развития гематоэнцефалического барьера необходимы микробы. У очищенных от микробиома животных очень слабый ГЭБ, потому что именно микробы влияют на экспрессию важнейших белков, которые формируют крепкие замки между эндотелиальными клетками, склеивают клетки между собой и формируют барьер. Примечательно, что если кишечник взрослых, очищенных от микробиома животных с дырявым ГЭБ заселить кишечными микробами, то пробоины в ГЭБ затянутся – барьер укрепится.
Описание всех возможных путей и механизмов, которые микробы используют для воздействия на работу мозга, представляется обширной, трудоемкой и непродуктивной затеей. Поэтому мы оставим эту работу ученым будущего, а сами обсудим нарушения работы мозга, связанные со старением, а их немало! Мы попытаемся разобраться, как микробиота влияет на развитие основных гериатрических заболеваний.
Результаты нашего исследования по этой теме получились просто ошеломительными. Пока мы еще точно не определили, как можно использовать полученную информацию для поддержания когнитивного здоровья, но эта область научного знания очень быстро развивается. Мы уверены, что в будущем, может всего каких-то восемь лет спустя, ученые сделают революционные открытия, которые позволят поддерживать психическое здоровье в преклонном возрасте. Также мы дадим вам несколько советов и расскажем о полезных привычках, которые помогут вам напрямую воздействовать на ваш микробиом уже сейчас.
Каждый из нас когда-нибудь терял ключи, забывал имя человека или название места и с трудом вспоминал номер телефона. В молодости мы не обращаем особого внимания на эти эпизоды. Однако с возрастом они начинают беспокоить нас чаще, и мы воспринимаем их как действительно тревожные сигналы. В среднем четыре человека из десяти после 65 лет страдают различными формами провалов в памяти, которые называют старческой амнезией. Она не развивается по вине какого-либо заболевания и в целом считается нормальной составляющей процесса старения, потому что старение – это регресс работы всех частей тела, в том числе мозга. При появлении тревожных признаков пожилые люди начинают бояться развития деменции, которая заключается в потере психических функций (мышления, памяти и способности к рассуждению), то есть больной деменцией утрачивает свою личность. В жизни или в кино вы могли наблюдать жертв деменции последней стадии: престарелая женщина, которая больше не узнает своих детей, или старик, который беспричинно выкрикивает ругательства. По всему миру диагноз «деменция» ставят каждые три секунды, поэтому вполне естественно, что мы боимся медленно, но верно стать жертвами провалов в памяти, растерянности, раздражительности, рассеянного блуждания по улицам, а со временем потери способности говорить и узнавать обычные вещи.
Однако люди часто путают нормальное возрастное ослабление памяти и настоящую деменцию. Деменция заключается в сильнейшем нарушении когнитивных функций, которые сказываются на повседневной деятельности человека. Она не является нормальным признаком старения (смотрите таблицу на с. 40) и не является заболеванием. Это совокупность нескольких симптомов потери памяти, которые вызваны несколькими разными заболеваниями и нарушениями, в том числе болезнью Альцгеймера, деменцией с тельцами Леви, цереброваскулярной болезнью и другими нарушениями когнитивных функций. Сама по себе старость не может вызывать деменцию. Возраст считается основным фактором риска. Другими словами, деменция может поразить любого, но чаще всего она случается у людей старше 65 лет (у четырех человек из 1000 в возрасте от 60 до 64 лет обнаруживают деменцию, сравните со 105 пациентами из 1000 в возрасте 90 лет и старше).
Миф. С возрастом интеллект ослабевает.
Факт. Кристаллизованный интеллект – накопленные знания и опыт в течение жизни – с возрастом не подвергается изменениям. Однако подвижный интеллект, то есть способность логически мыслить и решать проблемы в новых обстоятельствах, который не основывается на опыте и образовании, с возрастом действительно ухудшается.
На лечение и уход за больными деменцией тратятся миллиарды долларов. Если бы мировой фонд ухода за больными деменцией был страной, ее экономика занимала бы 18 место в мире!
При нормальных возрастных ухудшениях памяти человек:
Поделиться книгой: