Это означает, что ни один экспресс-анализ видов бактерий пищеварительного тракта, например определение соотношения Pervotella и Bacteroides или Firmicutes и Bacteroidetes, не может служить показателем ни успешного взаимодействия ЖКТ и мозга, ни состояния здоровья. Это также означает, что нет единой, подходящей для всех рекомендации относительно того, какие пробиотики следует принимать и какая диета приведет к улучшениям в каждом конкретном случае.

В то же время весьма разные микробиоты ЖКТ могут создавать очень схожие паттерны метаболитов. Вероятно, в будущем оценивать здоровье кишечного микробиома можно будет, не просто выявляя те или иные популяции микроорганизмов, а анализируя, какие гены проявляются и какие метаболические пути активны.

Не следует ожидать, что любое простое вмешательство само по себе, например определенная диета, позволит оптимизировать состояние микробиома ЖКТ. Нужно учитывать все остальные факторы, которые влияют на функционирование кишечных микроорганизмов: например, на нездоровые реакции ЖКТ, вызванные стрессом, гневом и беспокойством. То же самое верно и в том случае, если вы каждый день будете есть обогащенный пробиотиками йогурт, продолжая при этом употреблять пищу с высоким содержанием животного жира, или ненадолго включите в рацион квашеную капусту, или исключите сложные углеводы или глютен. Ни одна из этих мер сама по себе не улучшает давно нарушаемый диалог между пищеварительным трактом и головным мозгом. Каждый переход на безглютеновую диету, если у вас нет доказательств наличия глютенчувствительной целиакии, — это очередной успех индустрии безглютеновых продуктов, но в большинстве случаев такая диета не приведет к длительному положительному воздействию на самочувствие и здоровье. Сегодня ученые говорят, что изменения одной только диеты недостаточно. Человек также должен изменить и образ жизни.

Выделяют три периода, когда ось мозг — ЖКТ — микробиом наиболее уязвима для вредных воздействий: это период от беременности до младенчества (перинатальный), зрелый возраст и старость. Наиболее важными для долговременного здоровья и благополучия человека ученые считают первые несколько лет его жизни, включая развитие в утробе матери.

В раннем возрасте — начинаясь еще до появления на свет и в целом завершаясь к 18 годам — формируется взаимодействие между головным мозгом, ЖКТ и микробиомом. В это время окружающий мир воздействует на нас разными способами — психосоциальными влияниями, посредством диеты и химических веществ в пище (в том числе антибиотиков, пищевых добавок, искусственных подсластителей и т.д.). Особенно важен для формирования состава микробиома период с рождения и до трех лет. В эти годы микробиом и нервные цепи мозга еще продолжают развиваться, а результаты происходящих с ними изменений сохраняются обычно на всю жизнь. Кроме того, ощущения в ЖКТ и связанные с ними эмоции поступают в базу данных в головном мозге, формируя на всю жизнь наши фоновые эмоции, темперамент и способность принимать благоприятные для нас, порой спасительные интуитивные решения.

На протяжении всей взрослой жизни два важных фактора — то, что мы едим, и то, как мы себя чувствуем — влияют на химические сообщения, которыми кишечные микроорганизмы обмениваются в пищеварительном тракте с иммунными и гормон- и серотонинсодержащими клетками, сенсорными нервными окончаниями, и многими другими участниками этой коммуникации. Это «закрытое совещание» обитателей и составных частей ЖКТ посылает сигналы обратно в головной мозг, влияя на наше желание есть, чувствительность к стрессорным факторам, общее самочувствие и на принятие решений, которые продиктованы нам внутренними ощущениями. Одновременно на сложный диалог в ЖКТ влияют эмоции и связанные с ними пищеварительные реакции, и их влияние отражается на том, какой тип сообщений отправляет ЖКТ в мозг.

Последствия нарушений взаимодействия между мозгом, ЖКТ и микробиомом могут не проявляться довольно долго, до тех пор, пока не начнет уменьшаться разнообразие и падать сопротивляемость кишечной микробиоты, отчего повышается вероятность развития дегенеративных заболеваний мозга — болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. Для предотвращения этих разрушительных заболеваний мы должны обращать внимание на взаимодействие между мозгом, пищеварительным трактом и микробиомом и делать это задолго до того, как повреждение головного мозга проявится в виде серьезных симптомов.

По мере того как ученые все глубже погружаются в детали сложных химических взаимодействий между микробиомом, пищеварительным трактом и нервной системой, мы получаем ценную информацию о том, как применять эти знания для укрепления здоровья людей.

Однако, прежде чем давать соответствующие рекомендации, нужно получить ответы на ряд важных вопросов. Вот как их сформулировал Дэвид Релман, микробиолог из Стэнфордского университета. Какие важные процессы и факторы определяют микробиом после рождения человека? Влияет ли совокупность кишечных микроорганизмов, имеющихся у человека в детском возрасте, на сохранение здоровья и риск заболевания во взрослом возрасте? Что обеспечивает стабильность и устойчивость микробиома? Как сделать состав микробиома более стабильным и устойчивым и как его восстановить, если он нарушен? Для ответа на эти вопросы необходимо провести тщательно продуманные клинические исследования и определить многочисленные взаимодействующие факторы, способные вызывать заболевание, в том числе и микробиом.

В перспективе, научившись оценивать микробный пейзаж ЖКТ каждого человека и сигнальные молекулы, образующиеся в этой системе, мы сможем определять его чувствительность к антибиотикам, стрессу и другим дестабилизирующим факторам. А это значит, что мы сможем назначать персонализированные методы лечения, предотвращая развитие болезни или восстанавливая микробиом до здорового состояния за счет изменения образа жизни, диеты или медикаментов, которые будут доступны в будущем. Недавнее исследование показало, что при помощи диетических рекомендаций, учитывающих такие индивидуальные характеристики, как состав микробиома, можно точно контролировать уровень сахара в крови после еды.

Мы также сумеем обнаруживать в микробиоме ранние признаки будущих заболеваний. одним из самых эффективных методов обследования может стать анализ кишечных микроорганизмов в образце стула. Он может выявлять заболевания или восприимчивость к ним, в том числе к таким нарушениям взаимодействия оси мозг — ЖКТ, как расстройства аутистического спектра, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и депрессии.

В связи с этим, возможно, появятся новые методы лечения. Сейчас микробиологи и руководители некоторых стартапов активно изучают кишечный микробиом человека, надеясь отыскать новые методы лечения с использованием компьютерных технологий. Они уже обнаружили в составе микробиоты человека множество кандидатов на роль новых лекарств. Они также надеются запатентовать созданные методами генной инженерии пробиотические микроорганизмы, способные лечить тревожные расстройства, депрессии, нарушения взаимодействия мозга и ЖКТ, СРК и хронический запор, изменяя для этого архитектуру кишечного микробиома пациента. Однако исследователи могут столкнуться со значительно большими трудностями, чем ожидают. Микробиота состоит из множества взаимодействующих видов микроорганизмов, поэтому трудно контролировать ее состав, добавлять дополнительные компоненты или целенаправленно воздействовать на отдельные виды микроорганизмов, не влияя при этом на общий экологический баланс. В далекой перспективе для манипулирования микробиотой и даже для точечного воздействия на отдельные микроорганизмы в рамках сложной экосистемы, возможно, появятся дорогостоящие методы лечения с использованием нанотехнологий, и пробиотики, созданные методами генной инженерии. Однако в обозримом будущем такие виды лечения останутся практически недоступными.