Пищеварительный тракт человека - это длинная трубка, начало и конец которой открываются во внешний мир. В эту трубку ежедневно входит и выходит огромное количество микроорганизмов, химических веществ и токсинов. Как же выжить в таких непростых условиях?! Ответ сложнее, чем хотелось бы. Оборону держат сразу несколько слоев: слизь, клетки эпителия, иммунная система - и полезные бактерии, которые живут в просвете кишечника и в наружном слое слизи. Вместе они создают заграждение против непереваренной пищи, токсинов, дрожжевых грибов (не путать с высшими базидиальными грибами: белый гриб, рейши, ежовик, мухомор и другие), вирусов, патогенных бактерий.
Коротко#
Полезные для кишечника бактерии - один из нескольких слоев защиты, рядом со слизью, эпителием и иммунной системой. Хорошо изучено, что они не дают закрепиться патогенам, конкурируя с ними за место и питание[1], настраивают иммунитет[2] и кормят клетки толстой кишки масляной кислотой: по измерениям на клетках слизистой человека, она покрывает 60-70% их энергии[3]. При этом у здоровых людей бактерии не лежат на стенке кишки - их отделяет от эпителия слой плотной слизи, а толстый бактериальный слой на слизистой находят при воспалении[4][5]. И не все, что делают бактерии, полезно: при расщеплении белка они производят потенциально токсичные вещества[6], а отдельные штаммы кишечной палочки повреждают ДНК клеток кишечника[7].
Содержание
- Защита от патогенных микроорганизмов
- Переваривание, всасывание и транспортировка питательных веществ
- 6 функций полезных бактерий: что доказано 1 мин
- Как поддержать полезные бактерии 1 мин
- Когда идти к врачу 1 мин
- Главное, что важно понять 1 мин
- Частые вопросы 1 мин
- Источники и научная литература
Свойства полезных бактерий#
Защита от патогенных микроорганизмов
Как же именно наши природные бактерии защищают стенки кишечника? Прежде всего тем, что занимают место и съедают питательные вещества, которые иначе достались бы чужакам. Это называют колонизационной резистентностью: в нее входят и прямая конкуренция микробов между собой, и выработка бактериоцинов - антибиотикоподобных белков, и запуск иммунного ответа хозяина[1]. Есть и химическая защита. Бактерия Clostridium scindens превращает желчные кислоты во вторичные. У мышей и у пациентов больницы ее присутствие связано с устойчивостью к Clostridioides difficile - возбудителю тяжелой диареи после антибиотиков, а введение этой бактерии мышам устойчивость повышало[8].
А вот интерфероны и лизоцим бактерии не производят - их вырабатывает сам организм. Лизоцим и антимикробные пептиды выделяют клетки Панета в слизистой тонкой кишки[9], интерфероны - клетки иммунной системы. Бактерии держат эту оборону в тонусе: у мышей после курса антибиотиков макрофаги хуже отвечали на интерфероны, а вирус гриппа выводился заметно дольше[10]. Сурфактин действительно разрушает оболочки вирусов. Но в пробирке, и производит его сенная палочка Bacillus subtilis, а не основные обитатели кишечника[11]. В целом микробиота учит иммунную систему правильно реагировать на вторжение интервентов[2].
Патогенная микрофлора (вирусы, бактерии, грибы, паразиты, простейшие) вырабатывает очень мощные токсины, не считая тех, что мы глотаем с едой и питьем.
С токсинами все сложнее, чем принято думать. Микробиота действительно перерабатывает сотни посторонних для организма веществ - компоненты пищи, промышленную химию, лекарства. Но на выходе получаются соединения с измененной активностью и токсичностью, и далеко не всегда менее вредные[12]. Индолы, фенолы и скатол часто записывают в токсины, которые бактерии обезвреживают. На деле бактерии сами их производят, когда расщепляют белок[6][13]. Часть этих веществ потенциально токсична, часть, наоборот, укрепляет кишечный барьер и гасит воспаление[13].
Связывать тяжелые металлы микробиота способна: она мешает их всасыванию как физический барьер, меняет кислотность среды и работу ферментов детоксикации[14]. Но данные на людях пока скромные. В открытом пилотном исследовании в Танзании йогурт с Lactobacillus rhamnosus GR-1 удержал уровень ртути и мышьяка в крови беременных женщин от дальнейшего роста, а у школьников значимого эффекта не дал[15].
Способность бактерий прочно связывать канцерогены, например афлатоксин из заплесневелых продуктов, показана в лабораторных опытах и на животных[16]. На людях есть небольшое рандомизированное исследование: у 90 молодых мужчин из Китая пробиотик за 5 недель снизил в моче маркер воздействия афлатоксина на 55%. Этот маркер связан с риском рака печени, но сам риск рака авторы не измеряли[16].
Утверждение, что полезные бактерии подавляют гиперпластические процессы и тем самым защищают от любого рака, не подтверждается. Гиперплазия - разрастание ткани - не основа всех опухолей. А у кишечной микробиоты есть и обратная сторона: кишечная палочка с островом патогенности pks оставляет в ДНК клеток кишечника характерные мутации, и этот след нашли в части опухолей колоректального рака[7].
Когда полезных бактерий становится меньше - чаще всего после антибиотиков, - колонизационная резистентность слабеет[8]. Тогда для вторжения открыты вирусы, патогенные бактерии, паразиты, грибки Кандида (Candida albicans). Все они способны причинить вред пищеварительному тракту и вызвать воспаление в кишечнике.
Мы не должны забывать и об условно-патогенной микрофлоре, которая обычно живет в кишечнике под контролем полезных бактерий и иммунной системы[2]. Эта микрофлора всегда рядом и готова причинить нам неприятности, если полезные бактерии ослабнут.
Микроскопия биопсий стенки кишечника показала картину, которую часто пересказывают наоборот. У здоровых людей бактерии отделены от эпителия внутренним слоем плотной слизи, через который они не проходят[4]. Толстый бактериальный слой, прилегающий к слизистой, нашли в исследовании 305 пациентов с воспалением кишечника и 40 человек без него - у больных, но не у здоровых. Чем тяжелее была болезнь, тем больше бактерий оказывалось на слизистой[5]. При обострении язвенного колита внутренний слой слизи становится проницаемым для бактерий[4]. Чем такие скопления отличаются от защитного слоя, разобрано в статье о биопленках в организме человека.
Бактерии прямо на стенке кишки - признак воспаления.
Связь между микрофлорой и воспалением при этом двусторонняя. При воспалительных заболеваниях кишечника состав микробиоты меняется, но причина это или следствие, на людях однозначно не установлено[17][18]. Зато известно другое: без хорошо работающей микрофлоры стенки толстой кишки голодают. У мышей, выращенных без микробов, клетки толстой кишки находятся в состоянии энергетического дефицита[19]. Как вернуть слизистой защиту, разобрано в статьях как восстановить слизистую кишечника и что такое дырявый кишечник.
💬 Антибиотики, кандида, «дисбактериоз» - что было у вас? В Telegram Openbase такие истории разбирают без прикрас - что пили после антибиотиков, какие анализы сдавали и что в итоге вернуло кишечнику покой, а что оказалось пустой тратой денег. Свой опыт, положительный или отрицательный, можно принести туда же: t.me/openbase.
Переваривание, всасывание и транспортировка питательных веществ
Нормальная симбиотическая микрофлора - главный поставщик энергии для клеток, которые выстилают толстую кишку: она производит для них масляную кислоту[3][20]. Полезные бактерии, которые живут в просвете кишки и в наружном слое слизи, сбраживают дошедшую до них пищу и превращают ее в питание для этих клеток. Больше всего брожение идет в слепой и восходящей ободочной кишке, а бутират в первую очередь забирает сам эпителий[21].
Клетки толстой кишки получают 60-70% энергии от бактерий[3]
Цифра получена на изолированных клетках слизистой человека. Когда рядом была глюкоза, на масляную кислоту приходилось 59% потребления кислорода клетками восходящей ободочной кишки и 72% - нисходящей[3]. К тонкой кишке эта цифра не относится.
При нарушении функций кишечной микрофлоры возникает недостаток выработки ею питательных веществ, который будет усиливать повреждение стенок толстой кишки. Этот процесс создает цепь дегенеративных изменений в структуре стенок кишечника, которые еще больше ухудшают его способность переваривать и всасывать питательные вещества. Логика стройная, но это гипотеза: энергетический голод клеток толстой кишки без микробов показан на мышах[19], а вся цепочка до нарушения всасывания на людях не прослежена.
Помимо поддержания стенок кишечника в хорошей форме полезная микрофлора участвует и в переваривании - прежде всего того, что не смогли переварить мы сами.
Белки и жиры мы перевариваем сами. Клетчатку - только с бактериями.
Основная часть белков, жиров и простых углеводов расщепляется и всасывается в тонкой кишке под действием ферментов самого человека. Бактерии берут то, что дошло до толстой кишки: сбраживают клетчатку и непереваренные углеводы, перерабатывают желчные кислоты и растительные полифенолы, синтезируют часть витаминов[22]. Остатки белка они тоже расщепляют, но это скорее минус: при этом образуются аммиак, амины, фенолы и сульфиды[6].
В транспорте воды и солей бактерии тоже участвуют. Короткоцепочечные жирные кислоты, которые получаются при брожении, всасываются клетками толстой кишки и запускают всасывание натрия и воды. Неусвоенные углеводы, наоборот, удерживают воду в просвете кишки и вызывают осмотическую диарею[23].
Нет бактерий - клетчатка проходит мимо, не накормив кишку.
Некоторые компоненты наших пищевых продуктов вообще не могут быть переварены без помощи полезных бактерий - например, клетчатка[22].
Примеры полезных для кишечника штаммов бактерий собраны в статье о микроорганизмах кишечника. А чем различаются два самых известных рода, рассказано в материале об отличии бифидобактерий от лактобактерий.
6 функций полезных бактерий: что доказано#
Все сказанное выше - в одной таблице. Смотрите прежде всего на уровень данных: опыт на мышах или в пробирке на человека напрямую не переносится.
| Функция | Что показывают исследования | Уровень данных |
|---|---|---|
| 1. Вытесняют патогены | Конкурируют за место и питание, выделяют бактериоцины, превращают желчные кислоты во вторичные[1][8] | Люди и животные |
| 2. Выделяют антимикробные вещества | Бактериоцины и органические кислоты - да. Лизоцим и интерфероны вырабатывает сам организм[9]. Сурфактин разрушает вирусы только в пробирке[11] | Люди, животные, in vitro |
| 3. Настраивают иммунитет | У мышей после антибиотиков противовирусный иммунитет работает хуже[10]; микробиота участвует в обучении иммунной системы[2] | В основном животные |
| 4. Обезвреживают токсины | Перерабатывают ксенобиотики в обе стороны[12]. Связывание металлов и афлатоксина проверено в малых исследованиях на людях[15][16] | In vitro, животные, малые исследования на людях |
| 5. Кормят слизистую | Масляная кислота дает 60-70% энергии клеток толстой кишки[3] | Клетки человека вне организма, мыши |
| 6. Переваривают клетчатку | Сбраживают то, что не переварил человек, и помогают толстой кишке всасывать натрий и воду[22][23] | Обзоры данных на людях |
Чего в таблице нет: защиты от любого рака и того, что без бактерий не усвоится никакая еда. Данных для таких утверждений нет.
Как поддержать полезные бактерии#
Бактерий проще накормить, чем подселить. Подробный разбор с цифрами - в статье о том, что производят полезные бактерии и что из этого доказано. Здесь - коротко.
- Клетчатка. Из невсосавшихся углеводов бактерии делают масляную кислоту[20], а от количества волокон в рационе зависит и состояние защитного слоя слизи[24]. Длинный список продуктов собран в статье что полезно для кишечника: 50 продуктов, восстанавливающих слизистую. Прибавлять клетчатку лучше постепенно, иначе будут газы и вздутие.
- Ферментированные продукты. Квашеная капуста, кефир, йогурт с живыми культурами. Если ферментируете сами, пригодится разбор того, чем пахнут полезные бактерии после ферментации.
- Антибиотики - только по назначению. Они ослабляют колонизационную резистентность[8], но назначенный курс бросать нельзя: недолеченная инфекция опаснее. Подробнее - в статье о сахаре и антибиотиках.
- Пробиотики - без завышенных ожиданий. Работают конкретные штаммы при конкретных состояниях. Как их выбирают, разобрано в статье пробиотики для кишечника взрослого человека. При тяжелом иммунодефиците, во время химиотерапии, после трансплантации и с центральным венозным катетером их принимают только по решению лечащего врача.
Что еще бьет по защите кишечника, собрано в статье что снижает иммунитет.
Когда идти к врачу#
Самодиагностика «по микрофлоре» здесь не поможет. Идите к врачу без промедления, если есть хотя бы один из признаков:
- кровь в стуле или черный дегтеобразный стул
- понос, который будит по ночам или длится дольше двух недель
- понос во время курса антибиотиков или вскоре после него, особенно с температурой и болью в животе
- похудение без видимой причины
- температура вместе с сильной или нарастающей болью в животе
- признаки обезвоживания: сухость во рту, мало мочи, слабость, головокружение
Главное, что важно понять#
Полезные бактерии - один из нескольких слоев защиты кишечника, рядом со слизью, эпителием и иммунитетом. Их работа хорошо изучена: они вытесняют патогены, настраивают иммунитет и кормят слизистую толстой кишки. Но живут они за слоем слизи, и бактерии, добравшиеся до самого эпителия, - признак беды. Самое надежное, что можно для них сделать, - кормить клетчаткой и не пить антибиотики без показаний.
P.S. Если вы дочитали до конца и почувствовали пользу от прочитанного, то хотим сообщить, что данная статья входит в цикл из 20 статей под общим названием «Что полезно для кишечника. 50 продуктов, восстанавливающих слизистую». Все материалы из данного цикла позволяют глубже погрузиться в знания об обитателях кишечника: их свойствах, отличиях и особенностях существования, о том, какие продукты они любят и что бывает, когда человек нарушает свой рацион и начинает уничтожать собственных «защитников». Вся информация изложена максимально простым языком и может быть интересна людям, которые стремятся поддержать здоровое состояние слизистой кишечника. Недаром, по оценке обзоров, в лимфоидной ткани кишечника сосредоточено около 70% иммунной системы и примерно 80% плазматических клеток, которые вырабатывают антитела IgA[25]. Кто собирает эти материалы и зачем - на странице об авторе, Павле Девяткине. Надеюсь, вы потратите свое время с интересом, а главное - с пользой.
Видео по теме снято сторонним каналом «Здоровье и Долголетие» в 2020 году. Его рекомендации редакция отдельно не проверяла: выводы этой статьи опираются на источники из списка ниже.
Частые вопросы#
Как полезные бактерии защищают кишечник?
Тремя основными способами: занимают место и питание, которые иначе достались бы патогенам, выделяют антимикробные вещества и настраивают иммунную систему[1][2]. Кроме того, они кормят клетки толстой кишки масляной кислотой[3].
Правда ли, что полезные бактерии покрывают стенку кишечника сплошным слоем?
Нет. У здоровых людей бактерии отделены от эпителия внутренним слоем плотной слизи[4]. Толстый бактериальный слой прямо на слизистой находят при воспалительных заболеваниях кишечника[5].
Сколько энергии кишечник получает от бактерий?
Клетки толстой кишки - около 60-70%. Столько приходится на масляную кислоту, которую производят бактерии, по измерениям на клетках слизистой человека[3]. К тонкой кишке эта цифра не относится.
Выводят ли полезные бактерии тяжелые металлы и канцерогены?
Связывать их бактерии способны, но на людях это проверено мало. В пилотном исследовании пробиотический йогурт удержал от роста уровень ртути и мышьяка у беременных, но не у детей[15]. В другом пробиотик снизил маркер воздействия афлатоксина у молодых мужчин[16]. Лечение отравления это не заменяет.
Что разрушает полезные бактерии?
Самый изученный фактор - антибиотики. После них слабеет защита от C. difficile[8], а у мышей - еще и противовирусный иммунитет[10]. Важен и рацион: из клетчатки бактерии делают масляную кислоту[20], а от количества волокон зависит состояние слоя слизи[24].
Могут ли «полезные» бактерии навредить?
Да. При расщеплении белка они производят аммиак, фенолы и другие потенциально токсичные вещества[6], а отдельные штаммы кишечной палочки повреждают ДНК клеток кишки[7]. «Полезность» зависит от штамма, количества и места, где бактерия оказалась.
Что почитать дальше#
- Микроорганизмы в кишечнике человека - кто там живет и в каком количестве
- Чем полезны полезные бактерии - 8 веществ, которые они производят, и что из этого доказано
- Что такое бутират, или масляная кислота - главное топливо для клеток толстой кишки
- Как восстановить слизистую кишечника - что помогает защитному слою
- Что такое дырявый кишечник - причины, симптомы и что доказано
💬 Квашения, кефир, клетчатка или капсулы - на чем держится ваша микрофлора? В чате Openbase собирают опыт людей, которые восстанавливали кишечник: что ели, что пили после антибиотиков и что из этого заметно изменило самочувствие. Вопросы, которые остались после статьи, тоже несите туда: t.me/openbase.
для хорошей микрофлоры надо следовать заветам предков - есть квашения!
Согласен