Содержание
Кишечные паразиты способны подавлять воспаление — но только при одном условии: если хозяин получает достаточно пищевой клетчатки. Без неё червь впадает в состояние, напоминающее спячку, а его противовоспалительный эффект исчезает. К такому неожиданному выводу пришли чешские паразитологи, чья работа ставит под вопрос весь предыдущий подход к гельминтотерапии и одновременно подчёркивает, насколько губительным оказывается дефицит клетчатки для кишечной экосистемы в целом.
Гельминты и человек
На протяжении большей части своей эволюционной истории человек жил бок о бок с кишечными паразитами. Гельминты были обычной частью пищеварительного тракта: они заселяли кишечник, взаимодействовали с бактериальным сообществом и влияли на работу иммунной системы. Эта совместная история длилась сотни тысяч лет.
В промышленно развитых странах за последние несколько десятилетий кишечные черви практически исчезли. Улучшение санитарных условий, доступ к чистой воде, антигельминтные препараты — всё это привело к тому, что иммунная система современного жителя мегаполиса больше не «обучается» в присутствии паразитов. Параллельно с исчезновением гельминтов стала расти заболеваемость аутоиммунными и воспалительными болезнями кишечника, включая болезнь Крона и язвенный колит.
Эту закономерность описывает так называемая гипотеза «старых друзей», развитие классической гигиенической гипотезы. Её суть: организмы, с которыми человек сосуществовал в ходе эволюции (бактерии, гельминты, некоторые простейшие), играли ключевую роль в формировании и калибровке иммунного ответа. Их исчезновение из нашей внутренней экологии — эволюционное несоответствие, которое дестабилизирует иммунитет.
Гельминтотерапия
Около двадцати лет назад учёные начали проверять, можно ли вернуть гельминтов в кишечник человека — целенаправленно и терапевтически. Концепция получила название гельминтотерапия. Логика была прямолинейной: если отсутствие паразитов связано с ростом воспалительных заболеваний, то контролируемое заражение безопасными видами гельминтов может подавить патологическое воспаление.
Клинические и доклинические испытания дали смешанные результаты. В одних случаях черви действительно снижали выраженность колита у лабораторных животных и улучшали состояние пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. В других — не работали вообще или даже усиливали симптомы. Кокрейновский обзор 2014 года констатировал, что доказательной базы пока недостаточно для каких-либо определённых выводов. Несмотря на это, тысячи людей по всему миру самостоятельно приобретают яйца гельминтов через серые рынки и онлайн-сообщества, отчаявшись найти облегчение в рамках стандартной терапии.
Почему результаты настолько непоследовательны? Именно этот вопрос поставила перед собой группа паразитологов из Биологического центра Чешской академии наук.
Эксперимент
Результаты гельминтотерапии до сих пор противоречивы — иногда черви подавляют воспаление, а иногда нет. Поэтому учёные сосредоточились на факторах, которые могут влиять на их действие в кишечнике.
В качестве модельного организма исследователи выбрали крысиную цепень Hymenolepis diminuta. Этот ленточный червь широко используется в изучении взаимодействий между паразитами, микробиотой и иммунной системой хозяина. Он непатогенен — не вызывает заболевания — и ранее уже демонстрировал способность подавлять химически индуцированный колит у крыс. Команда разделила животных на две группы с принципиально разным рационом. Первая группа получала корм с высоким содержанием структурной клетчатки. Вторая — диету западного типа: много жира и переработанного сахара, но без клетчатки, доступной для кишечных микроорганизмов. Обе группы были заражены цепнем.
Клетчатка
У животных на богатой клетчаткой диете ленточные черви росли нормально: достигали полного размера, развивали зрелые проглоттиды, производили яйца. Но главное — они индуцировали выраженный противовоспалительный ответ в организме хозяина.
У крыс на западной диете картина была полностью иной. Черви оставались в несколько раз мельче, не достигали половой зрелости и не производили яиц. Генетический анализ выявил масштабные изменения в экспрессии генов, связанных с развитием, метаболизмом и репродукцией. По сути, паразит переключился в режим энергосбережения — состояние, которое исследователи сравнили с гибернацией у млекопитающих. И его противовоспалительное действие при этом полностью исчезло.
Когда в рационе хозяина много структурной клетчатки, ленточный червь находится в отличном состоянии и способен вызывать противовоспалительную реакцию. Когда клетчатки нет — червь переходит в энергосберегающий режим, а его защитный эффект пропадает.
Диета перестраивает всю кишечную экосистему
Но чешские паразитологи обнаружили не только изменения в самом черве. Рацион радикально перестроил и бактериальное сообщество кишечника хозяина.
У крыс на диете, богатой клетчаткой, в тонком кишечнике доминировали бактерии, ассоциированные со здоровой кишечной средой и полезной метаболической активностью, — прежде всего представители порядка Lactobacillales, включая роды Lactobacillus, Ligilactobacillus и Limosilactobacillus, а также Turicibacter. Эти микроорганизмы участвуют в ферментации клетчатки и производстве короткоцепочечных жирных кислот — ключевых молекул для поддержания барьерной функции кишечника.
Западная диета, напротив, привела к снижению микробного разнообразия и экспансии бактерий, связанных с дисбиозом: Streptococcus, Staphylococcus, Clostridium sensu stricto 1 и Romboutsia. Этот сдвиг сопровождался снижением ферментативной активности и формированием более провоспалительного иммунного фона.
Различия затронули и метаболом — совокупность метаболитов в кишечной среде. Богатая клетчаткой диета поддерживала химически разнообразное кишечное окружение. Западная диета это разнообразие обрушила.
Дефицит клетчатки
Организации здравоохранения рекомендуют взрослым потреблять от 25 до 30 граммов клетчатки в день. Фактическое потребление в западных странах значительно ниже. В США средний показатель составляет около 15 граммов, в Великобритании — 14 граммов. Это катастрофически мало, учитывая, что клетчатка — основной источник питания для кишечных бактерий.
Для сравнения: доиндустриальные и современные сельские популяции потребляют от 60 до 120 граммов клетчатки ежедневно. Именно при таком уровне потребления формировался микробиом, с которым человек прожил большую часть своей истории. Разрыв между нынешним и эволюционно привычным потреблением клетчатки — один из самых недооценённых факторов риска современности.
Исследование на мышах, проведённое в Стэнфордском университете и опубликованное в Nature в 2016 году, показало, что диета с низким содержанием клетчатки не просто обедняет микробиом — она может привести к необратимой утрате целых видов бактерий. После нескольких поколений на безклетчаточной диете треть микробных видов не восстановилась даже при возвращении к нормальному рациону. Потеря передавалась из поколения в поколение.
Микробиом клетчатка и мозг
Обеднение кишечного микробиома затрагивает не только пищеварение. Исследования последних лет раскрыли масштаб влияния кишечных бактерий на функции, которые, казалось бы, не имеют отношения к кишечнику, — работу мозга, когнитивные функции, эмоциональную регуляцию.
Ось «микробиота — кишечник — мозг» — двунаправленная система коммуникации, в которой бактерии кишечника влияют на работу центральной нервной системы через блуждающий нерв, иммунные сигналы и метаболиты, включая короткоцепочечные жирные кислоты и предшественники нейромедиаторов. Около 90% серотонина в организме вырабатывается именно в кишечнике, и его синтез частично регулируется кишечной микробиотой.
Дисбиоз связан с повышенным риском депрессии, тревожных расстройств и нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Одно из наиболее показательных исследований продемонстрировало, что пересадка фекальной микробиоты от пациентов с депрессией здоровым грызунам вызывала у животных депрессивноподобное поведение. Микробный дисбаланс буквально «переносил» состояние. Западная диета — с высоким содержанием насыщенных жиров и сахара и низким содержанием клетчатки — снижает микробное разнообразие и способствует росту провоспалительных бактерий, что в свою очередь негативно отражается на психическом здоровье.
Размышления
Чешское исследование предлагает ответ на вопрос, который мучил специалистов по гельминтотерапии два десятилетия: почему результаты лечения гельминтами настолько нестабильны?
Ответ, по-видимому, кроется не в самих червях, а в среде, в которую их помещают. Если кишечник хозяина представляет собой «пустыню» — обеднённый микробиом на фоне безклетчаточной диеты, — червь не способен нормально развиваться и выполнять свою иммуномодулирующую функцию. Он просто выживает, переключаясь в режим гибернации.
Это открытие имеет серьёзное практическое значение. Все предыдущие клинические испытания гельминтотерапии, насколько известно, не контролировали рацион участников. Пациент мог получить дозу яиц гельминтов, продолжая питаться типичной западной пищей, бедной клетчаткой. В таких условиях, как показывает исследование, терапевтического эффекта ожидать не приходится.
Паразит, хозяин и кишечные бактерии — это не три отдельных объекта, а единая экосистема. И ключом к её нормальному функционированию оказалась самая обычная пищевая клетчатка.
Автор статьи: журналист, специалист здравоохранения, Штык Аркадий Егорович — о враче.
