Спустя незначительное время после выращивания первых стерильных мышей исследователи отметили, что во взрослом возрасте они сильнее реагируют на стрессовые раздражители и вырабатывают больше кортикостерона — гормона стресса (выше уже отмечалось, что у мышей и крыс это эквивалент кортизола, гормона стресса человека). Если исследователи переносили полезную микробиоту в кишечник этих животных в раннем возрасте, им удавалось затормозить повышенную реакцию на стресс. На взрослых животных это не оказывало эффекта. Эти эксперименты показали, что в раннем возрасте кишечные микроорганизмы могут влиять на развитие реакций головного мозга на стресс.

Если выводок мышей разделить при рождении на две группы и одну из них вырастить свободной от микроорганизмов, то у участников этих групп, которые являются братьями и сестрами, будет на удивление много различий, которые можно выразить в цифровом виде. Стерильные мыши менее чувствительны к боли и меньше хотят общаться со сверстниками. Кроме того, у них по сравнению с обычными мышами изменены биохимические и молекулярные механизмы в головном мозге и в пищеварительном тракте. Например, исследовательская группа Свена Петтерссона из Каролинского института в Швеции установила, что стерильные мыши демонстрируют менее тревожное поведение по сравнению с мышами, выращенными в обычных условиях. Также у них изменилась экспрессия генов, участвующих в передаче сигналов нейронами в участках головного мозга, связанных с контролем моторных функций и тревожным поведением. Но, если стерильным мышам в начале жизни трансплантировали кишечную микробиоту, у них не наблюдалось ни одного из этих биохимических нарушений. Петтерссон пришел к следующему выводу: кишечная микробиота, колонизируя ЖКТ, каким-то образом включает биохимические механизмы передачи сигналов к головному мозгу, которые влияют на эмоциональное поведение.

Мы уже говорили о том, что различные виды стресса могут временно изменить состав кишечной микробиоты, что особенно наглядно проявляется в снижении числа лактобактерий в фекалиях животных, перенесших стрессорное воздействие. Однако поступающие данные наводят на мысль, что влияние стресса выходит за рамки этих временных изменений в популяциях микроорганизмов. Давно известно, что норадреналин, химическое вещество, которое выделяется во время стресса, заставляет сердце биться быстрее, а кровяное давление при этом повышается. Но лишь недавно мы узнали, что этот посредник стрессорного ответа также может быть выпущен в пищеварительный тракт и там напрямую общаться с кишечной микробиотой. Несколько лабораторий показали, что норадреналин может стимулировать рост патогенных бактерий, способных вызвать серьезные кишечные инфекции, язвы желудка и даже сепсис. Помимо ростостимулирующей способности эта молекула стресса может активировать гены патогенов, что делает их более агрессивными и увеличивает шансы на выживание в кишечном тракте. Некоторые кишечные микроорганизмы могут даже изменить норадреналин, который имеется в ЖКТ во время стресса, и перевести его в более мощную форму, усилив действие гормона на другие микроорганизмы. Все вместе это означает, что развитие кишечной инфекции в ситуации сильного стресса может иметь серьезные и неприятные последствия.

Одной из пациенток, у которой наблюдались клинические последствия указанной взаимосвязи между стрессом и кишечными инфекциями, является миссис Стоун, 50-летняя женщина, с которой я познакомился в своей клинике. Перед этим миссис Стоун прошла через длительный бракоразводный процесс, ставший концом ее двадцатипятилетнего брака. Она была топ-менеджером, справлялась с очень высокими требованиями к себе, работала по 80 часов в неделю и совершала много деловых поездок. У нее никогда не было желудочно-кишечных проблем, о которых она могла бы вспомнить, но периодически возникали приступы тревоги. К тому же большую часть жизни она страдала от хронической боли в спине и головных болей. Миссис Стоун жила в состоянии сильнейшего стресса и знала об этом.

Чтобы вырваться из повседневного круга забот, она взяла отпуск и полетела отдохнуть на курорт в Мексике. Первые два дня она провела именно так, как рассчитывала: в расслабленном состоянии наслаждалась спокойной обстановкой и проводила время у бассейна отеля. На третий день она загорала на живописном городском пляже и отведала морепродукты в местном ресторанчике. Остаток недели она чувствовала себя несчастной, почти не выходила из гостиничного номера и пыталась справиться с неослабевающими спазмами желудка, вздутием живота, тошнотой и диареей.

Когда миссис Стоун вернулась домой в Лос-Анджелес, она чувствовала себя лучше, но все же решила посоветоваться с семейным врачом. Он поставил ей диагноз — диарея путешественников, неспецифический гастроэнтерит, который обычно вызывают бактерии, обитающие в местной воде. Ко времени нашего знакомства симптомы уже ослабли, в пробе стула не было обнаружено никаких инфекционных бактерий. Поэтому врач миссис Стоун рекомендовал ей больше не принимать никаких антибиотиков и заверил, что через несколько дней оставшиеся симптомы полностью исчезнут.

К сожалению, этого не произошло. Не избавившись за несколько недель от остаточных симптомов, в том числе от постоянного вздутия живота, нерегулярного стула, а иногда и колик, миссис Стоун записалась ко мне на прием. Повторный анализ на инфекционные микроорганизмы снова оказался отрицательным, а так как у нее ранее никогда не было никаких желудочно-кишечных симптомов, я порекомендовал миссис Стоун сделать колоноскопию. Когда и этот анализ не показал никаких отклонений от нормы, я поставил ей диагноз — постинфекционный синдром раздраженного кишечника (СРК).

Этот синдром встречается приблизительно у 10 % пациентов с подтвержденным бактериальным или вирусным гастроэнтеритом. Чаще всего он бывает у людей, испытавших в прошлом боли и дискомфорт в любой части тела, у тех, чей первый приступ инфекционного гастроэнтерита длится дольше обычного, и у тех, у кого желудочно-кишечная инфекция совпала с хроническим тяжелым стрессом. (Если вы переживали такое, то знаете, что через несколько месяцев симптомы обычно исчезают и этот синдром поддается лечению стандартными методами.)

При наличии таких факторов риска с большей вероятностью развиваются постинфекционные симптомы, похожие на те, которые бывают при СРК вследствие заражения патогенным микроорганизмом, например энтеротоксичной кишечной палочкой E. coli — это наиболее частая причина диареи путешественников. Это предположение особенно верно, потому что хронический стресс стимулирует в кишечнике рост патогенных микроорганизмов, в том числе кишечной палочки E. coli, делая их более агрессивными. Вегетативная нервная система в пищеварительном тракте испускает стрессорные сигналы, которые могут уменьшать толщину слоя слизи и делать стенки кишечника более проницаемыми. Это откроет микроорганизмам широкий доступ к иммунной системе кишечника, появятся обходные пути, которые позволят справиться с различными стратегиями защитных систем ЖКТ. Эта цепь событий приводит к более длительной иммунной активации пищеварительного тракта и длительно сохраняющимся симптомам.

Как мы уже говорили, не все виды стресса плохи для человека. В отличие от хронического или рецидивирующего стресса, острый стресс и связанное с ним эмоциональное возбуждение повышают нашу эффективность при решении таких сложных задач, как сдача экзамена или публичное выступление. Он благоприятен и для здоровья пищеварительного тракта, так как укрепляет оборонительные редуты, защищающие организм от кишечных инфекций. Это обеспечивается несколькими способами. В ответ на сигналы мозга, вызванные острым стрессом, в желудке увеличивается выработка кислоты, что повышает вероятность уничтожения вторгшихся с пищей микроорганизмов до того, как они достигнут кишечника. Сигналы получает и кишечник — в ответ он увеличивает секрецию жидкости и освобождается от содержимого, включая патогенные микроорганизмы. Наконец, увеличивается секреция антимикробных пептидов — дефензинов. Все эти реакции направлены на защиту целостности ЖКТ от потенциально опасных захватчиков и на сокращение продолжительности инфекции.