Второй мозг. Как микробы в кишечнике управляют нашим настроением, решениями и здоровьем

«Чуять нутром» 
Откусите кусочек сочного гамбургера или свежеиспеченного
хрустящего багета, попробуйте клэм-чаудер — похлебку с моллюсками,
которую готовят в Новой Англии, вдохните изысканный аромат плитки
шоколада… Какой вкус вы чувствуете в каждом случае?
Ответить на этот вопрос вам поможет совокупность рецепторов,
расположенных на вкусовых сосочках языка. Эти структуры,
находящиеся на наружной мембране клеток, распознают конкретные
химические вещества в пище, которую вы едите. Они распознают их,
как замóк распознает свой ключ. Когда рецептор соотносит себя с
химическим веществом, имеющимся в пище, он посылает сообщение в
головной мозг, и там на основе сенсорной информации, поступающей
от ротовой полости и языка, создается ощущение конкретного вкуса.
Вкусовые рецепторы языка могут обнаружить пять различных
вкусов — сладкий, горький, соленый, кислый и умами
[6]
. Вкус пищи

---

определяется сочетанием этих вкусов. Кроме того, текстура того, что
мы едим — хрустящая упругость моркови, обволакивающая
однородность йогурта или бархатистая мягкость тыквы, — стимулирует
работу других рецепторов, специализирующихся на распознавании
механических свойств еды. Сочетание всех этих ощущений и создает
то, что воспринимается нами как вкус. Компании — производители еды
умело используют эти знания, разрабатывая свои продукты.
Недавние исследования показали, что не все механизмы и
молекулы, которые участвуют в создании вкусовых ощущений,
расположены во рту, некоторые из них распределены по всему
желудочно-кишечному тракту. Достоверно это известно о рецепторах
горького и сладкого. Фактически в пищеварительном тракте человека
обнаружено около 25 различных вкусовых рецепторов горького.
Установлено, что вкусовые рецепторы в ЖКТ очень слабо или вообще
никак не влияют на формирование вкусового опыта, но мы мало что
знаем о роли этих рецепторов в функционировании оси головной мозг
— 
кишечник. 
Эти 
молекулы-рецепторы 
расположены 
на
чувствительных нервных окончаниях и на гормон-содержащих клетках
в стенке пищеварительного тракта (содержащие серотонин клетки, о
которых мы рассказывали в предыдущей главе). Это идеальные
позиции для участия в диалоге между головным мозгом и ЖКТ.
Некоторые из этих рецепторов активизируют специфические
молекулы, имеющиеся в таких травах и специях, как чеснок, острый
перец, горчица и васаби, в то время как другие реагируют на ментол,
камфору, перечную мяту, хладагенты и даже на гашиш. Только в
кишечнике мыши найдено 28 так называемых фитохимических
рецепторов, и не приходится сомневаться в том, что в пищеварительном
тракте человека мы обнаружим такое же, а то и более широкое
разнообразие рецепторов, чувствительных к химическим веществам в
растениях.
Многие добавляют в пищу специи и травы, чтобы стимулировать
вкусовые рецепторы на языке и улучшить тем самым вкус еды.
Появляется все больше людей, которые верят в лечение природными
средствами: в лечебных целях они едят травы или принимают
экстракты из них, и знатоки трав приведут вам длинный список их
целебных свойств. Во многих частях мира специи являются
неотъемлемой частью культуры. Невозможно представить себе блюда

---

индийской и мексиканской кухни без перца чили, персидскую еду —
без йогурта со свежей зеленью, а марокканский чай — без мяты.
Вполне вероятно, что региональные и географические различия во
вкусовых предпочтениях людей в отношении различных трав и специй
эволюционировали таким образом, чтобы стимулировать их
потребление, а также обеспечить защиту от наиболее часто
встречающихся там заболеваний. Разве острая пища во многих частях
развивающегося мира не защищает от желудочно-кишечных инфекций?
Разве расстройство желудка не предотвращают травы в блюдах
персидской кухни, как и обязательный мятный чай после трапезы в
Марокко? Как бы мы ни объясняли использование таких видов еды и
напитков во всем мире, вещества растительного происхождения
связывают нас и взаимодействие между головным мозгом и
пищеварительным трактом с растительным миром. Внутреннюю
экосистему человека (кишечную микробиоту) с окружающим миром
синхронизирует множество фитохимических веществ, получаемых из
пищи, богатой разнообразными растениями, и помогает этому идеально
согласованная работа сенсорных механизмов в ЖКТ.
Почему в пищеварительном тракте человека так много сенсоров?
Некоторые рецепторы, наподобие тех, которые чувствуют сладкий вкус,
играют важную роль в усвоении пищи. Когда рецепторы, отвечающие
за сладкий вкус, чувствуют глюкозу (она образуется при переваривании
углеводов) или искусственные подсластители, они стимулируют
всасывание глюкозы в кровь и способствуют высвобождению инсулина
из поджелудочной железы. Эти же рецепторы стимулируют выброс в
организм ряда других гормонов, которые посылают сигналы в головной
мозг и создают ощущение сытости.
Как именно действуют рецепторы горького вкуса, расположенные
в ЖКТ, мы пока не знаем. Моя коллега по университету Катя Стернини,
нейробиолог и специалист по энтеральной нервной системе, считает,
что некоторые вкусовые рецепторы в ЖКТ могут реагировать на
метаболиты, производимые кишечной микробиотой, а изменения в этих
рецепторах, вызванные чрезмерным потреблением жиров и их
воздействием на микробиоту кишечника, могут играть роль в развитии
ожирения. Результаты нашего совместного исследования показали: эта
гипотеза причин ожирения имеет под собой веские основания.

---

Предполагают, что у рецепторов горького вкуса в желудочно-
кишечном тракте имеются и другие функции. Например, было
установлено, что их стимулирование приводит к выбросу гормона
грелина, также известного как гормон голода, который в головном
мозге стимулирует аппетит. Я не удивлюсь, если привычка пить
горький аперитив в некоторых европейских странах сформировалась
потому, что такие напитки стимулируют рецепторы горького вкуса в
ЖКТ, вызывают выброс грелина, в результате чего пробуждается
аппетит.
Вспомните и об ужасно горьких лекарствах растительного
происхождения, применяемых в традиционной китайской медицине.
Похоже, что их терапевтический эффект каким-то образом связан с
активизацией одного или нескольких из 25 рецепторов горького вкуса в
ЖКТ, посылающих целительные сообщения головному мозгу и
организму в целом. Еще более интригует недавно открытый факт, что
точно такие же обонятельные рецепторы в носу, позволяющие нам
наслаждаться запахом роз и прожаренного куска мяса или
предупреждающие о том, что молоко скисло, рассеяны по всему
желудочно-кишечному тракту. Как и вкусовые рецепторы в ЖКТ, эти
обонятельные рецепторы, расположенные в основном на эндокринных
клетках, контролируют высвобождение различных гормонов.
Поскольку вкусовые и обонятельные рецепторы расположены не
только во рту и в носу, а по всему пищеварительному тракту, их
первоначальное разделение на «вкусовые» и «обонятельные» устарело.
Теперь ученые понимают, что эти рецепторы являются частью
большого 
семейства 
химических 
сенсорных 
механизмов,
расположенных во внутренних органах, и в зависимости от
местоположения играют разные роли. Лично я не удивлюсь, если
узнаю, что эти химические сенсоры могут принимать сообщения от
сообществ микроорганизмов, обитающих в этих органах.
Как нервная система получает свою долю жизненно важной
информации, поступающей из столь запутанного источника сигналов,
как ЖКТ? Есть же какая-то причина, по которой такая
высокопроизводительная система сбора данных встроена в хаотическое
смешение частично переваренной пищи и агрессивных химических
веществ, перемещающихся по ЖКТ. Однако на самом деле прямого
контакта с его содержимым здесь нет, так как сами нейроны находятся

---

внутри слизистой оболочки пищеварительного тракта и напрямую с
содержимым кишечника не контактируют, а прибегают к помощи
специализированных клеток слизистой оболочки, которые обращены в
просвет пищеварительного тракта и собирают информацию обо всем
происходящем там. Эти клетки подают сигналы клеткам-посредникам в
стенках ЖКТ, в частности эндокринным клеткам, а те, в свою очередь,
сигнализируют сенсорным нейронам, в том числе нейронам
блуждающего нерва. Уже выявлено и опознано большое число
различных сенсорных нейронов, каждый из которых специализируется
на определенном виде чувствительности в ЖКТ и реагирует на
определенную молекулу, которую выбрасывают эндокринные клетки
пищеварительного тракта. Такие нейроны посылают сигналы в
энтеральную нервную систему или в головной мозг.
Эндокринные клетки ЖКТ, передающие сигналы нервной системе,
играют важнейшую роль в поддержании здоровья и благополучия
организма. Если бы мы могли объединить все гормон-содержащие
клетки ЖКТ, получился бы самый большой эндокринный орган в
организме человека. Эндокринные клетки в стенках пищеварительного
тракта — от желудка до конца толстой кишки — могут распознавать
широкий спектр химических веществ, содержащихся в еде, и тех
веществ, которые создает микробиота. Например, когда желудок
пустой, специализированные клетки его стенок производят грелин,
который разносится кровью или передает через блуждающий нерв
сигналы в головной мозг, где эти сигналы формируют чувство голода.
Но, когда человек сыт и тонкая кишка занята перевариванием пищи,
расположенные в ней клетки вырабатывают гормоны сытости, которые
сообщают головному мозгу, что есть больше не надо, пора прекратить
поступление еды.
В дополнение к каналу взаимодействия между головным мозгом и
ЖКТ с привлечением эндокринных клеток действует еще одна система
нашего организма. Ее образуют иммунная система пищеварительного
тракта и производимые ее клетками молекулы воспаления, так
называемые цитокины. Иммунные клетки, обитающие в ЖКТ,
преимущественно сгруппированы в тонкой кишке. Они известны как
пейеровы бляшки; кроме того, иммунные клетки имеются в аппендиксе
и в стенках тонкой и толстой кишки. Иммунные клетки ЖКТ отделены
тончайшим слоем клеток от пространства внутри кишечника, а

---

некоторые из них, так называемые дендритные клетки, даже проходят
через оболочку кишечника и могут взаимодействовать с кишечными
микроорганизмами и потенциальными патогенами. Самое важное, что
цитокины, высвобождаемые из этих клеток, могут проникнуть сквозь
слизистую оболочку кишечника, попасть в большой круг
кровообращения и с кровотоком достичь головного мозга. В
альтернативном варианте сигнальные молекулы, высвобождаемые
гормон-содержащими клетками пищеварительного тракта, посылают
сигналы в головной мозг по блуждающему нерву.
Такое количество механизмов, участвующих в информировании
нервной системы о свойствах съеденной еды, свидетельствует: наш
желудочно-кишечный тракт спроектирован для выполнения куда
большей работы, чем простое усвоение питательных веществ. Сложные
сенсорные системы ЖКТ выступают в качестве «службы безопасности»
организма, собирая информацию из всех областей ЖКТ, в том числе из
пищевода, желудка и кишечника, игнорируя массу получаемых
сигналов, но поднимая тревогу, когда что-то выглядит подозрительно
или какой-то процесс происходит неправильно. Пищеварительный
тракт — один из самых сложных сенсорных органов человека.