Елизавета Алексеева
Кажется, что бактерии у нас в руках. На самом деле это мы в их власти.
Фото Reuters
Организм человека заселяют огромное количество бактерий. Симбиотические бактерии выполняют очень важные функции: без них невозможно пищеварение, они имеют большое значение в формировании иммунной системы. Желудочно-кишечный тракт человека населяют более тысячи видов бактерий, а их суммарная численность составляет около 100 трлн. особей. Их наследственный материал насчитывает в общей сложности в 150 раз больше генов, чем содержится в хромосомах клеток человека.
Последние исследования показывают, что бактерии играют существенную роль в регуляции деятельности головного мозга и, возможно, поведения человека. Этому посвящены статья в журнале Science и материал Deutsche Welle. Профессор Каролинского института в Стокгольме Свен Петтерссон, в частности, отмечает: «Наше тело может считаться своего рода жилищем для бактерий. И они генерируют сигналы, посредством которых регулируют температуру и поступление энергии в этом жилище. В то же время постоянство температуры и надежное энергоснабжение – это важные предпосылки для того, чтобы организм мог в процессе эволюции развить столь сложные органы, как желудочно-кишечный тракт или головной мозг. Иными словами, бактерии – один из факторов, объясняющих наличие у человека такого высокоразвитого мозга».
Результаты экспериментов, проведенных на мышах группой исследователей во главе с профессором Петтерссоном, показали, что нормальное развитие мозга возможно лишь в присутствии бактерий. Мышей выращивали в стерильных изоляторах, а затем анализировали их поведение. Взрослые животные, не имевшие с самого рождения никакого контакта с бактериями, вели себя более беспокойно, более нервно, чем их сородичи, выросшие в нормальных условиях. Кроме того, стерильные мыши проявляли в ходе экспериментов большую готовность к риску, даже своего рода безрассудную смелость. Причем этот эффект сохранялся и после того, как мышей, выросших в стерильных изоляторах, подвергали интенсивному контакту с бактериями.
Иными словами, взрослых особей вернуть в нормальное состояние было уже невозможно. Только если стерильные условия носили очень кратковременный характер и мышата уже в раннем детстве вступали в контакт с бактериями, их поведение во взрослом возрасте отвечало стандарту. Видимо, контакт с микробами имеет ключевое значение для полноценного развития организма.
Самое важное из наблюдений шведских ученых – то, что бактериями регулируется даже гематоэнцефалический барьер. Удалось показать, что бактерии в определенных участках мозга оказывают влияние на факторы роста, играющие важную роль в процессе формирования и развития мозга. Причем это те самые факторы, которые участвуют в регуляции моторных функций и чувства страха.
Обнаружено также, что бактерии влияют на формирование синапсов – зон контакта между нейронами головного мозга. Кроме того, бактерии, похоже, регулируют и концентрацию нейромедиаторов, то есть сигнальных веществ, обеспечивающих информационный обмен между нервными клетками. «Почему бактерии это делают, зачем им это вообще нужно, и почему это происходит не везде, а лишь в некоторых строго определенных отделах мозга, мы не знаем», – признается профессор Петтерссон. Но особенно интересно в этой связи, что бактерии регулируют проницаемость гематоэнцефалического барьера. По крайней мере на это указывает целый ряд признаков. Незадолго до появления младенца на свет бактерии посылают сигнал, извещающий организм плода о том, что пора закрывать этот барьер.
Гематоэнцефалический барьер выполняет в организме чрезвычайно важную защитную функцию: регулирует проникновение из крови в мозг биологически активных веществ, препятствуя поступлению в мозг чужеродных субстанций, токсинов, патогенных микроорганизмов. Если эмбрион даже в утробе лишен контакта с бактериями, гематоэнцефалический барьер, судя по всему, остается открытым и после появления такого стерильного организма на свет, так что вещества, которым обычно путь в мозг заблокирован, легко в него проникают. Возможно, в этом и заключается объяснение аномального поведения взрослых мышей, выросших в безмикробных условиях.
