Большинство из этих организмов живут в нашем пищеварительном тракте; среди них встречаются грибки и вирусы, но главную роль в поддержке нашего здоровья все-таки играют различные виды бактерий. Причем мы взаимодействуем не только с микробными организмами, но и с их генетическим материалом. По сравнению с двумя миллионами уникальных бактериальных генов, идентифицированных в микробиоме каждого человека, 20 000–25 000 кодирующих белки генов в наших клетках кажутся каплей в море. Поистине, мы в большей степени микробы, чем люди.
Даже в нашей собственной ДНК есть коды, имеющие вирусное происхождение. В течение всей нашей эволюции вирусы встраивались в геном человека; некоторые из них, возможно, виноваты в наших заболеваниях. Недавние исследования, например, показали, что смертельное мышечное дегенеративное заболевание, боковой амиотрофический склероз (ALS), также называемый «болезнью Лу Герига», может быть связано с остатками древнего вируса, который вошел в наш геном тысячи лет назад. Исследования только начались, и нужно понять еще очень многое – в частности, факторы окружающей среды, приводящие к экспрессии генов, которые вызывают болезнь, – но главное, что нужно понять, – мы состоим не только из человеческих клеток. Мы – сложная сеть микробных компонентов, которые всю жизнь влияют на нашу биологию.
Как я уже упоминал, микробиом – это термин, которым мы обозначаем сложный микробный мир, живущий вне наших клеток, но внутри нас (
Мы все больше узнаем о микробиоме благодаря опытам на мышах, модифицированных таким образом, чтобы у них не было кишечных бактерий. Это позволяет ученым изучать эффект от отсутствия микробов или подвергать «безмикробных» мышей воздействию различных штаммов бактерий и отмечать изменения в поведении. У безмикробных лабораторных крыс, например, отмечается повышенная тревожность, хроническое воспаление кишечника или общее воспаление; последнее – фактор риска едва ли не для всех известных заболеваний [10]. Исследования влияния искусственных подсластителей на микробиом, например, одни из многих, которые наконец-то показали, какое влияние эти микробы имеют на нашу физиологию и что может произойти, если их здоровый баланс каким-либо образом нарушить. Кроме того, ученые обнаружили «диабетный отпечаток» – конкретный набор кишечных бактерий, коррелирующих с болезнью. Исследователи уже умеют манипулировать кишечными бактериями у подопытных животных, помогая им лучше контролировать сахар в крови и повышая чувствительность к инсулину (что очень важно для контролирования и даже лечения диабета типа 2). Диабетом страдают более 29 миллионов американцев; это открытие дает нам потрясающие возможности как для профилактики и лечения болезни, так и для борьбы с ее осложнениями, среди которых – серьезные неврологические расстройства вроде повреждения нервов, слепоты и деменции. Почти половина американцев так или иначе подвержены влиянию диабета: у них либо метаболический синдром, либо преддиабетическое состояние.
Еще один пример: в 2015 году в журнале