Далеко не все жители Северной Америки следуют диете, типичной для этого обширного региона. Подобно членам сообществ, которые придерживаются традиционных аграрных и доисторических диет, вегетарианцы в США потребляют гораздо меньше насыщенных жиров и холестерина и намного больше фруктов, овощей, цельного зерна, орехов, продуктов из сои, а также клетчатки и фитохимических веществ, которые содержатся в составе растений. Получены весомые научные доказательства, свидетельствующие о значительных преимуществах употребления в пищу продуктов именно такого типа, то есть диеты с высоким содержанием растительной пищи и низким содержанием компонентов животного происхождения, особенно жира. Например, многие исследования показали, что у людей, которые придерживаются вегетарианской или веганской диеты, реже встречается ожирение, метаболический синдром, ишемические сосудистые заболевания, гипертония и инсульт; у них также ниже риск развития рака. К сожалению, пока собрано мало доказательств того, что эти диеты полезны для здоровья головного мозга, то есть того, что наблюдаемые преимущества не являются простым отражением общего улучшения физического здоровья.

Столь же впечатляющим, как различия в числе и разнообразии кишечных микроорганизмов, которые были обнаружены у взрослых испытуемых в исследовании Яцуненко, стал установленный факт, что различия в составе кишечной микробиоты южноамериканских индейцев, африканцев и жителей городов США не обязательно зависят от образа жизни взрослых испытуемых. Эти различия проявляются уже на протяжении первых трех лет жизни и затем сохраняются у взрослых. Что может вызвать столь раннее появление различий в составе кишечной микробиоты — еще до того, как дети вырастут и перейдут на разные «взрослые» диеты?

Еда играет ключевую роль в поддержании здоровья и во взаимодействии двух жизненно важных органов — пищеварительного тракта и головного мозга, и эта тесная связь наблюдается с момента рождения. Все мы во взрослом возрасте хотим оставаться оптимально здоровыми, а результаты исследования Яцуненко показывают: пища оказывает определяющее влияние на кишечный микробиом задолго до того, как мы начинаем самостоятельно решать, что нам есть и какие пробиотики выбрать. Это раннее воздействие на микробиом, связанное с продуктами питания, закладывает основу разнообразия кишечных микроорганизмов и нашей устойчивости к болезням во взрослом возрасте. Ошибки в этом процессе раннего программирования могут повысить риск столкновения с рядом проблем — от ожирения до СРК. Помимо важной роли первоначального формирования кишечного микробиома младенца в процессе родов значительное место в этом формировании занимает кормление ребенка матерью. Влияние ранней диеты на микробиоту кишечника ребенка подтвердили результаты исследования, проведенного микробиологом Рут Лей из Корнеллского университета и ее группой. В ходе этого исследования ученые 60 раз проанализировали состояние здорового мальчика с момента его рождения до двух с половиной лет.

В течение первых четырех с половиной месяцев ребенок был только на грудном вскармливании. Вначале, как обнаружили Лей и ее коллеги, микробиом младенца был богат такими видами микроорганизмов, которые облегчают переваривание углеводов молока, в первую очередь бифидобактериями и некоторыми разновидностями лактобактерий. И это было неудивительно. Но еще до того как младенец стал получать молочные смеси или кусочки твердой пищи, появились такие кишечные микроорганизмы, как Prevotella, которые помогают усваивать сложные углеводы из растительной пищи. Это означало, что кишечная микробиота ребенка была уже подготовлена к переходу на твердую пищу еще до того, как он съел хотя бы небольшой кусочек такой еды.

Мать ребенка продолжала кормить его грудью до девяти месяцев и постепенно добавляла в его рацион такие детские пищевые продукты, как рисовые хлопья и горох, а затем и еду из своего домашнего рациона. После того как ребенок перешел на твердую пищу, его микробиота снова изменилась: в ней появилось много микроорганизмов, которые ферментируют растительные углеводы.

В первые месяцы жизни ребенка в его кишечнике обитало относительно немного видов микроорганизмов, и такие события, как существенное повышение температуры, введение в рацион гороха или назначение антибиотиков при ушной инфекции, приводило к резким колебаниям состава микробиоты. Тем не менее с каждым месяцем ее состав становился все более разнообразным, и к тому времени, когда мальчику исполнилось два с половиной года, его кишечная микробиота стабилизировалась и стала похожа на микробиоту взрослого человека.

Результаты этого и других похожих исследований показывают, что кишечный микробиом человека, который формируется в первые два с половиной — три года жизни, предназначен оставаться таким на протяжении всей жизни. Образно говоря, организм ребенка как бы комплектует состав симфонического оркестра, в котором каждый вид кишечных бактерий играет на одном инструменте. Вначале этих исполнителей проверяют на профессиональную пригодность. По результатам тестирования одних приглашают в оркестр, других в него не берут, но в любом случае многие места поначалу остаются вакантными. Однако к двум с половиной годам оркестр уже полностью укомплектован, и большая часть исполнителей будет играть в нем пожизненно. В зависимости от обстоятельств и потребляемых продуктов этот оркестр может исполнять различные мелодии.

Мы все больше узнаем о связях головного мозга, ЖКТ и микробиома, и я время от времени вспоминаю о той молодой женщине из племени яномамо, которая родила ребенка в венесуэльских джунглях. На протяжении нескольких недель я видел, как она обращалась и общалась со своим ребенком. Когда молодая мать присоединялась к другим деревенским женщинам для сбора еды, младенец при помощи специального плечевого ремня был прижат к ее груди и животу и весь день сосал грудь.

Ребенок казался совершенно здоровым, и на основании того, что я видел сам и узнали с тех пор исследователи, его пищеварительный тракт — и кишечная микробиота — с самого начала жизни были здоровыми. Это был хороший старт: микроорганизмов в его ЖКТ было много, и они были разнообразными. С рождения и на протяжении дальнейшей жизни ребенок подвергался воздействию разнообразных микроорганизмов, обитавших не только в окружающей среде, но и в уникальных компонентах пищи, которую он получал от матери.

Сегодня мы знаем, что питание младенца, в частности грудное молоко, помогает населить его ЖКТ первоначальным составом полезных для здоровья микроорганизмов. Состав грудного молока в значительной степени зависит от того, как питается мать. Недавние исследования показали, что состав диеты кормящей матери во многом предопределяет риск позднейшего развития у ребенка болезней, связанных с обменом веществ и ожирением, так как во многом такое развитие событий закладывается в ходе раннего программирования кишечной микробиоты ребенка. Хотя матери всегда знали, что наилучшей пищей для их младенцев является грудное молоко, механизмы, обеспечивающие эту пользу для здоровья, были выявлены лишь недавно, в ходе исследований кишечной микробиоты. Помимо необходимых для развития ребенка питательных веществ грудное молоко содержит пребиотики — сложные вещества, обладающие способностью кормить определенные группы кишечных микроорганизмов. В частности, оно содержит олигосахариды — сложные углеводы. Их образуют от трех до десяти связанных друг с другом молекул сахара, содействующих росту только полезных бактерий и потому важных для формирования кишечной микробиоты ребенка. Эти углеводы, называемые олигосахаридами грудного молока (ОГМ), являются важным компонентом грудного молока. К настоящему времени уже идентифицировано более 150 различных молекул ОГМ.