Большинство непереваренных углеводов растительного происхождения метаболизируются (перерабатываются) в толстой кишке в короткоцепочечные жирные кислоты — бутират и ацетат — и в такие газы, как двуокись углерода, метан и сероводород (из-за которого у стула неприятный запах). Бутират — отличный пример многих позитивных эффектов растительной диеты, способствующих улучшению взаимодействия между головным мозгом и пищеварительным трактом. Он не только играет решающую роль в обеспечении пищей клеток, выстилающих толстую кишку, но и создает массу полезных для здоровья импульсов, позитивно влияющих на энтеральную нервную систему. Эта короткоцепочечная жирная кислота — ключевой участник взаимодействия между пищеварительным трактом и головным мозгом, к тому же она обеспечивает защиту последнего от опасных, хотя и слабых проявлений воспалительных эффектов, вызываемых диетами с высоким содержанием жиров или искусственных подсластителей.

Чтобы продемонстрировать огромное влияние, которое изменение диеты может оказать на головной мозг, давайте обратимся к цифрам. По полученным оценкам, кишечный микробиом человека потенциально позволяет производить около 500 000 различных метаболитов, которые известны под общим названием метаболона. Многие из этих метаболитов нейроактивны, то есть могут влиять на нервную систему. Отдельные микроорганизмы производят до 50 различных метаболитов, в том числе гормоны, нейромедиаторы (нейротрансмиттеры) и другие молекулы, непосредственно взаимодействующие с нервной системой. У каждого метаболита может быть до 40 000 вариаций: все зависит от того, как он сочетается с другими метаболитами. Эти метаболиты производят около 7 млн генов — гораздо больше тех 20 000 генов, которые составляют геном человека.

Так как человек ест очень разнообразные продукты, особенно растительного происхождения, в его пищеварительном тракте содержится огромное количество микробных клеток. По некоторым подсчетам, 40 % метаболитов, циркулирующих в организме, произведены не нашими собственными клетками и тканями, а кишечными микроорганизмами. Теперь становится ясно, что ключевую роль в поразительно сложной сигнальной системе, способной влиять на каждую клетку в нашем организме, в том числе и на нейроны головного мозга, играет кишечный микробиом. Потребуются еще годы исследований, чтобы до конца разобраться в сложных взаимодействиях, на которые эти метаболиты влияют сами либо, что более вероятно, в сочетании с другими метаболитами. И все же я не сомневаюсь, что эти воздействия являются глубокими, а их изучение революционным образом изменит понимание роли диеты в развитии и лечении заболеваний головного мозга и взаимодействия между мозгом и пищеварительным трактом. Иными словами, оркестр микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте полностью укомплектован опытными исполнителями и с первых лет жизни готов к выступлениям. Диета, которую выбирает человек, определяет не только мелодии, которые будет играть этот оркестр, но и характер этих произведений. А дирижером, руководящим оркестром при исполнении симфоний, в конечном счете является сам человек.

У вас бывают дни, когда все идет наперекосяк? Вы проспали, выскочили из дома, не позавтракав, застряли в пробке и на полчаса опоздали к началу важного совещания. Чтобы наверстать упущенное из-за опоздания на работу, вы остались в офисе на час дольше обычного и не смогли забрать дочь с тренировки, к неудовольствию и дочери, и жены. Когда этот неудачный и полный хлопот рабочий день наконец-то подошел к концу, вы вышли из офиса и по пути домой заехали на заправку пополнить полупустой бак автомобиля. Там вы заодно купили чипсы и шоколадку и съели их в машине. К тому времени, когда вы подъехали к дому, настроение немного улучшилось.

Многие события в жизни порой развиваются по примерно такому же сценарию: в тот день, когда вы особенно напряжены или чем-то обеспокоены, вы тянетесь к еде — пончикам, рогаликам, кексам, конфетам — и, поев, чувствуете себя немного лучше. Наше эмоциональное состояние зависит от потребления жира и сахара, но лишь немногие по-настоящему внимательны к тому, что они едят. В рационе обычного американца более 35 % калорий приходятся на жиры, большей частью животного происхождения. Несмотря на то что в стандартной диете жителей некоторых стран Северной Европы и даже Средиземноморья (например, Греции) общее потребление жиров такое же в США, диета американцев отличается именно потреблением жиров животного происхождения: их доля намного выше, чем в средиземноморской диете. Хорошо известно, что чрезмерное потребление животных жиров наряду с чрезмерным потреблением сахара является фактором, способствующим эпидемии ожирения в Соединенных Штатах. Возможно, не так широко известен другой факт: диета с высоким содержанием животных жиров может способствовать перееданию и даже возникновению пищевой зависимости, причем важную роль в этом могут играть кишечные микроорганизмы. Последние данные массовых обследований позволяют предположить, что диеты с низким содержанием животных жиров положительно сказываются не только на объеме талии и обмене веществ, но и на предрасположенности к сердечно-сосудистым заболеваниям. Кроме того, диеты, подобные средиземноморской, способствуют снижению риска развития некоторых видов рака и серьезных заболеваний головного мозга — депрессии, болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Исследования на животных и людях показали, что переходным этапом между повышенным потреблением животных жиров и началом заболевания, в том числе и заболеваний головного мозга, является хроническое вялотекущее воспаление. Оно начинается в пищеварительном тракте, может затем распространиться по всему организму и достичь важнейших областей головного мозга (в том числе тех, что контролируют аппетит). Ключевую роль в этом процессе играют кишечные микроорганизмы. Таким образом, современная американская диета с высоким содержанием животных жиров, низким содержанием продуктов растительного происхождения, насыщенная химикатами и консервантами, приводит к перепрограммированию взаимодействия между головным мозгом и ЖКТ, причем не в лучшую сторону. В совокупности с вызывающими тревогу изменениями методов переработки сельскохозяйственной продукции этот сдвиг в нашем рационе привел к состоянию, которое можно назвать переломным моментом в психологии людей, и это чрезвычайно опасное состояние.

Итак, в ходе эволюции люди смогли легко переключаться с диеты с высоким содержанием животного белка на диеты, богатые растительной пищей, и наоборот — в зависимости от того, какая пища была доступна. За это следует поблагодарить микроорганизмы ЖКТ с огромным множеством их генов и способностью определять химические вещества в пище и превращать их в полезные метаболиты, регулируя тем самым индивидуальный обмен веществ и потребление продуктов в соответствии с изменившейся диетой. Но, как мы уже отмечали в разговоре о пищевых привычках индейцев яномамо, наши предки жили не только в условиях ограничения и затрудненного доступа к пище, но и при почти полном отсутствии продуктов с высоким содержанием жиров и рафинированного сахара. Другими словами, эволюция никогда не предполагала перехода на сегодняшнюю стандартную американскую диету. И поэтому взаимодействие между головным мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом плохо подготовлено к тому, чтобы успешно справляться с последствиями этой диеты.