У Бренды, сорокачетырехлетней медсестры из местной больницы, диагностировали болезнь Хашимото, аутоиммунное заболевание щитовидной железы. Она жаловалась на необъяснимую усталость, на то, что набирает вес и теряет волосы. У нее двое маленьких детей, и неприятные симптомы мешали ей и в быту (домашних дел было довольно много), и на ответственной работе. Уровень гормонов щитовидной железы не был идеальным, но находился в пределах нормы, что указывало на то, что повреждения самой железы пока еще не были критическими.
Она обратилась к врачу, но тот ничем не смог ей помочь: поскольку уровень гормонов был в пределах допустимых границ, он не имел права выписывать ей какие-либо лекарства. Однако предупредил, что в конце концов иммунная система разрушит щитовидную железу, и вот тогда у нее будут все основания вернуться к нему и получить рецепт на необходимый препарат – заместительный гормон щитовидной железы. Привыкшая всегда думать своей головой, Бренда решила, что и в этот раз она сможет найти другой выход.
Эта история никого вам не напоминает? Может, и вы долгие годы боролись с подобными симптомами, но ни один из диагнозов, которые вам ставили, не звучал убедительно, а назначенные лекарства не помогали или же вовсе донимали вас побочными эффектами?
Мы вернемся к случаю Бренды чуть позже в этой же главе. Ее история поможет понять следующее: очень часто, когда нам говорят, что «сделать ничего нельзя», на самом деле это не так и сделать можно довольно многое. Но сначала позвольте подробнее рассказать о том, насколько распространены проблемы с аутоиммунитетом, и о том, что нужно знать о работе иммунной системы.
Как уже было сказано, число страдающих аутоиммунными расстройствами стремительно увеличивается, что делает их самой быстрорастущей категорией заболеваний. С 1950 года в некоторых странах заболеваемость сахарным диабетом I типа увеличилась в пять раз [1]. Показатели целиакии, аутоиммунного заболевания, обостряющегося при употреблении пшеницы, также выросли примерно в пять раз за последние 50 лет [2]. Особую тревогу вызывает рост аутоиммунных патологий у детей, причем за последние несколько десятилетий число некоторых из этих болезней увеличилось в 10 раз [3]. Количество разновидностей этого недуга уже перевалило за сотню, и рост заболеваемости отмечается почти по каждой из них [4].
Но почему число случаев болезней данной группы растет так резко? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны уяснить, что факторы риска подобных заболеваний наслоились друг на друга, «идеальным штормом»[4] обрушив на всех нас целую эпидемию аутоиммунных расстройств. Но для начала давайте разберемся в том, что такое иммунная система и как она работает.
Мы живем в море микробов. Они находятся внутри нашего организма, превосходя по численности человеческие клетки, и повсюду вокруг нас, а иммунная система – сложная сеть защитных механизмов, которые ограждают нас от воздействия этих микробов.
Когда защита недостаточно активна, возникает риск серьезных инфекций. А когда она гиперактивна, возникает риск развития аутоиммунных заболеваний.
Иммунная система охватывает весь наш организм и включает тимус (вилочковую железу, расположенную в верхней части грудной клетки), лимфатические узлы, селезенку, костный мозг, печень, кровь и клетки, из которых состоит каждый орган [5]. На базовом уровне иммунную систему можно разделить на врожденную и адаптивную (приобретенную). Функция иммунитета невероятно сложна. Ниже приводится упрощенное объяснение, которое поможет нам понять несколько ключевых концепций.
Взаимосвязанные и тесно взаимодействующие, врожденная и адаптивная (приобретенная) ветви иммунной системы – это два ее основных компонента. Врожденная ветвь реагирует первой: она состоит из белых кровяных телец (лейкоцитов) и всех белков, запускающих немедленную реакцию, когда ваш организм решает, что ему необходимо защититься от захватчика. Эта реакция мгновенна и мощна, но неспецифична и иногда в спешке повреждает окружающие нормальные ткани.
Адаптивная ветвь, присущая более развитым видам, работает медленнее, но гораздо целенаправленнее и точнее; ее реакция может развиваться несколько дней или даже недель, однако она обеспечивает точный ответ на вторгшийся патоген и сохраняет информацию о нем в памяти, чтобы при следующей встрече с ним иммунная система могла ответить быстрее [6]. Память этих иммунных клеток может сохраняться годами и даже десятилетиями.
Адаптивный ответ происходит благодаря активности B- и T-клеток, а также подтипу последних – регуляторных Т-клеток. Именно их работа заключается в том, чтобы сохранять и поддерживать «мир» внутри иммунной системы, а их роль в развитии аутоиммунных заболеваний мы обсудим чуть позже.
Молекулярная мимикрия
Первый механизм, посредством которого возникает аутоиммунное заболевание, включает случай ошибочной идентификации, называемый молекулярной мимикрией, при котором чужеродный белок, содержащийся в бактерии, вирусе или пище, напоминает белок, который можно обнаружить в организме человека. Иммунная система обычно вырабатывает антитела, представляющие собой белки, которые связываются с чужеродными белками и помечают их для других иммунных клеток, чтобы те атаковали и разбили непрошеного гостя.
Для того чтобы отличать чужеродных захватчиков от собственных клеток организма, антитела вырабатываются так, чтобы никогда не связываться с вашими собственными клетками или тканями. Однако те же самые антитела, вырабатываемые против чужеродного белка, могут ошибочно связываться с белком одной из ваших клеток, если между ними есть явное сходство. Таким образом иммунная система атакует и разрушает собственные ткани, ошибочно полагая, что в этот момент она борется с врагом. Раз уж мы подключили военную терминологию, то этот процесс можно описать как «дружественный огонь» или «огонь по своим».
Возьмем, к примеру, распространенный вирус Коксаки В, связанный с сахарным диабетом I типа. Организм атакует и разрушает клетки поджелудочной железы – бета-клетки, – которые вырабатывают инсулин, необходимый для регулирования уровня сахара в крови. Вирус содержит белок, который сильно напоминает фермент, содержащийся в бета-клетках поджелудочной железы; антитела, вырабатываемые к вирусному белку, могут ошибочно связываться с этими бета-клетками, превращая иммунную систему в агрессора. Считается, что такая атака является частью процесса, в результате которого развивается диабет I типа [7].
Другой пример – синдром Гийена – Барре. Это заболевание, поражающее нервы, вызывает слабость мышц, а в тяжелых случаях даже паралич. В большинстве случаев выявляется инфекция, которая предшествовала развитию этого синдрома. Наиболее распространенным его возбудителем является бактерия Campylobacter. Она же чаще всего является причиной бактериальной диареи, по крайней мере на территории США [8]. Белки внешней клеточной стенки кампилобактерии поразительно похожи на белки нервных окончаний человека, и известно, что перекрестная реактивность этих антител – одна из основных причин возникновения синдрома Гийена – Барре [9].
Подобных примеров очень много. Однако важно помнить, что немалую роль играет и восприимчивость организма. Не у каждого человека, заразившегося вирусом Коксаки В или кампилобактерией, разовьются сопутствующие аутоиммунные заболевания. Это одно из подтверждений многоступенчатости процесса развития аутоиммунитета, а также основание для превентивного применения именно комплексного подхода, который мы обсудим далее.
Эффект стороннего наблюдателя
Вторая модель развития аутоиммунного заболевания – случай так называемого сопутствующего ущерба, известный как эффект стороннего наблюдателя [10]. В этом сценарии иммунная система усердно работает, чтобы искоренить и уничтожить чужеродного захватчика, проникшего в организм. Однако, прикладывая слишком много усилий в ходе этой борьбы, она может повредить и разрушить окружающие этот патоген ткани, принадлежащие самому организму.
Как только иммунная система идентифицирует группу клеток, инфицированных вирусом, она тут же запускает мощную воспалительную реакцию и направляет крупные белые кровяные тельца – макрофаги – в пораженный участок. Макрофаги выделяют токсичные соединения, которые убивают инфицированные вирусом клетки, а также повреждают здоровые клетки в этой области.
Считается также, что эффект стороннего наблюдателя – один из механизмов, с помощью которых токсины, в частности тяжелые металлы, вызывают воспаление и аутоиммунитет [11] (подробнее об этом в главе 2).
Т-регуляторные клетки
Данный тип иммунных клеток играет ключевую роль в процессе развития аутоиммунных заболеваний, нестабильность в этих клетках была связана с повышенным риском возникновения аутоиммунных заболеваний [12]. И наоборот, вмешательства и факторы, которые приводят к увеличению количества и активности этих клеток, полезны при аутоиммунных расстройствах. Они являются ключевыми регуляторами иммунной системы, обеспечивающие ее нормальную функцию, тем самым предотвращая развитие аутоиммунных патологий.
К этой теме мы часто будем возвращаться при обсуждении стратегий и методов лечения, направленных на восстановление оптимальной работы Т-регуляторных клеток. Новые методы терапии, цель которых – перепрограммировать эти клетки для лечения аутоиммунных расстройств, в настоящее время проходят клинические испытания (подробнее об этом в главе 12).
Генетика против эпигенетики
Положения и законы генетики не теряют актуальности, поскольку семейный анамнез действительно играет определенную роль в предрасположенности человека к аутоиммунным заболеваниям. Однако факторы окружающей среды важнее генов: исследования однояйцевых близнецов показали, что в большинстве случаев если у одного из них есть аутоиммунные расстройства, то у второго их не будет, что указывает на решающее значение негенетических факторов [13].
Скажем так: ваши гены не определяют вашу судьбу. Наука эпигенетика описывает, как негенетические факторы, например диета, образ жизни, привычки и окружающая среда, могут влиять на экспрессию генов [14].
Последняя зависит от множества решений, которые мы принимаем каждый день, в гораздо большей степени, чем любые гены, унаследованные вами от родителей. Гены не определяют, заболеете вы аутоиммунным заболеванием или нет. Эпигенетические факторы, то есть токсины, инфекции, состояние микробиома кишечника, диета и стресс (которые мы еще обсудим подробнее), могут либо увеличить, либо уменьшить риск развития аутоиммунных заболеваний, а при его наличии повлиять на вероятность ремиссии или обострения [15].
Ученые ввели термин «экспосом», чтобы обозначить все эпигенетические факторы внешнего воздействия, включая стресс, загрязняющие вещества и рацион, а также внутренние негенетические факторы, в частности состав микробиома кишечника, хроническое воспаление и окислительный стресс. Роль экспосома в развитии аутоиммунных заболеваний все чаще становится предметом научных изысканий [16].
По мере того как мы будем все больше углубляться в детали, вы поймете, насколько важно состояние кишечника не только при аутоиммунитете, но и в процессе развития любых других хронических расстройств. Вот почему главным фокусом моего подхода является именно этот орган. Что касается иммунной системы, то большая ее часть на самом деле находится в так называемой кишечно-ассоциированной лимфоидной ткани (КАЛТ).
Подсчитано, что в КАЛТ присутствует до 70 % всей иммунной системы организма [17]. Это связано с тем, что кишечник, если не брать в расчет кожу, является основным источником контакта с внешним миром, инородными веществами и микробами, и, следовательно, именно за состоянием этого органа нужно наблюдать максимально пристально.
Микробиом
Согласно старым подсчетам, количество бактерий в организме человека составляет 100 триллионов против примерно 10 триллионов человеческих клеток, отсюда и неточный, но часто повторяемый лозунг о том, что мы только на 10 % люди и на 90 % бактерии. По новым, более точным оценкам, в организме человека насчитывается около 38 триллионов бактерий и около 30 триллионов человеческих клеток – да, бактерий все равно больше [18]. Более 90 % видов бактерий относятся к анаэробной группе (им не требуется кислород), о чем мы подробно поговорим в главе 4.
Мы знаем, что микробиом (его также называют микробиотой – это взаимозаменяемые термины) сложен, и у среднестатистического человека могут содержаться сотни (или даже тысячи) различных видов микроорганизмов [19].
Недавнее глобальное исследование жителей 32 стран выявило почти 5000 генетически различных видов, которые могут присутствовать в микробиоме человека, причем многие из них еще даже не имеют названия; данных по популяциям Европы и Северной Америки много, однако по Южной Америке, Азии и Африке их недостаточно, и собираются они довольно медленно (данные из этих регионов обычно приводят к открытию новых видов, если таковые находятся) [20]. Наше понимание микробиома все еще находится в зачаточном состоянии, несмотря на то что развивается оно достаточно быстро. Неоткрытого и неизвестного еще очень и очень много.
Мы знаем, что кишечные бактерии играют решающую роль во многих процессах, включая пищеварение, синтез витаминов и питательных веществ, обмен веществ, поддержание здоровья клеток кишечника, усиление иммунной функции и защиту от патогенных организмов. Кроме того, дисбаланс кишечной флоры связан с различными хроническими заболеваниями, включая ожирение, инсулинорезистентность и сердечно-сосудистые заболевания.
Некоторые из наиболее интересных исследований микробиоты связаны с аутоиммунными заболеваниями.
Одним из ключевых показателей, определяющих здоровье микробиома, является его разнообразие – количество различных типов и видов бактерий в экосистеме.
Было выявлено несколько определенных расстройств в микробиоме при различных аутоиммунных заболеваниях, но одним из наиболее распространенных нарушений является потеря разнообразия [21].
На самом деле исследования показывают, что это и есть отличительная черта современного микробиома почти у всех современных людей по сравнению с микробиомом наших предков. Ученые изучили хорошо сохранившиеся образцы кала более чем тысячелетней давности и обнаружили десятки видов бактерий, которые не встречаются в микробиомах наших современников.
Считается, что потеря разнообразия и определенных важных бактерий из нашей микробиоты – один из ключевых факторов резкого роста почти всех хронических заболеваний в наше время [23]. Отсутствие разнообразия в микробиоме связано не только с аутоиммунными заболеваниями, но и с системным воспалением, ожирением, диабетом, инсулинорезистентностью, повышенным уровнем холестерина, аллергиями и астмой – то есть имеет многочисленные последствия для здоровья при большинстве современных хронических заболеваний [24]. Именно поэтому микробиом кишечника и его разнообразие – центральная тема моей книги, ведь она призвана научить тому, как улучшить состояние этого важного органа и вылечить его, чтобы победить аутоиммунитет.
Потеря разнообразия
Ученые выяснили, что потере разнообразия микробиома кишечника способствуют несколько факторов. К ним относятся снижение популярности грудного вскармливания, увеличение числа кесаревых сечений, диеты с низким содержанием клетчатки, увеличение потребления обработанных пищевых продуктов, широкое применение антибиотиков, эмоциональный стресс и токсины, находящиеся в окружающей среде. На протяжении многих лет все более широкое использование антибиотиков в животноводстве, чрезмерное их назначение врачами, стерилизация питьевой воды, сокращение контакта с сельскохозяйственными животными и окружающей средой, богатой микробами, почти повсеместное использование антибактериального мыла и моющих средств, а также улучшение санитарных условий привело к резкому сокращению разнообразия микроорганизмов, с которыми мы сталкиваемся с самого детства.
И слово «детство» здесь является ключевым, поскольку, по всей видимости, воздействие ключевых бактерий микробиома в течение первых нескольких лет жизни имеет решающее значение для нормального созревания и развития иммунной системы. Бактерии нашего кишечника играют главную роль в формировании иммунной системы в детском возрасте. Ключевое окно возможностей для развития многообразия микробиома открывается в первый год жизни человека: грудное вскармливание и воздействие правильных микробов могут вызвать позитивные изменения, которые сохранятся на всю жизнь, снижая риск нарушений, обусловленных иммунитетом [25]. Отсутствие надлежащей подготовки иммунных клеток микробиотой может иметь долгосрочные негативные последствия для нашего здоровья.
Хотя антибиотики были одним из самых важных достижений в медицине XX века, сейчас уже совершенно очевидно, что во всем мире их назначают чрезмерно часто. Одно из последствий такого злоупотребления – рост устойчивости бактерий к этим препаратам (многие инфекции перестают поддаваться лечению), что представляет серьезную угрозу для общественного здравоохранения [26]. Существуют убедительные доказательства, что в результате всех этих факторов биоразнообразие и качество микробиома человека за последние сто лет значительно снизились.
Пребиотики, пробиотики и постбиотики
Мы будем подробно обсуждать эти термины, поэтому дадим им определение. Пребиотик можно определить как неперевариваемое вещество, которое избирательно стимулирует рост или активность кишечных бактерий, чтобы принести пользу их хозяину [27]. Ключевым его качеством является то, что пребиотик избирателен и часто намеренно «подкармливает» именно полезные бактерии, а не вредные. Как правило, это волокнистый компонент растительной пищи.
Пробиотики
О проекте
О подписке