Грибки, обитающие в организме человека, могут оказывать гораздо большее влияние на здоровье, чем долгое время полагали исследователи.
Среди миллионов крошечных форм жизни, обитающих на и внутри тела человека, есть бесчисленное множество видов грибков. Кожа - это мозаика из грибков, мембраны внутри носа и половых органов полны грибков, и они даже живут вместе с бактериями в кишечниках.
Хотя люди могут получить некоторые грибки от матерей при рождении, новые грибки также постоянно попадают в организм при потреблении дрожжей каждый раз (когда пьём
пиво или едим
хлеб), и при вдыхании парящих спор грибов с каждым вздохом.
Многие из этих грибков быстро уничтожаются иммунной системой, но другие являются временными пассажирами или пожизненными знакомыми. В последнее время учёные исследуют, как обитатели грибковой природы могут влиять на мозг и поведение.
Неврологические воздействия грибков
Врачи давно знают, что грибки могут вызывать опасные инфекции мозга. Но теперь исследователи также находят любопытные, хотя и иногда противоречивые, намёки на то, что эти микроорганизмы могут оказывать и другие неврологические воздействия на человека. Эта идея может вызвать в воображении образы грибка, превращающего людей в зомби, из апокалиптического сериала HBO «Последние из нас» («Одни из нас»).
Но хотя учёные согласны с тем, что идея о полном контроле грибков над телом неправдоподобна, они серьёзно исследуют, могут ли некоторые грибки внутри человека способствовать развитию заболеваний, повреждающих мозг, таких как болезнь Альцгеймера, или могут ли грибки, обитающие в кишечнике, влиять на поведение и психическое здоровье.
Фото: bbc.com
По словам экспертов, это новая область исследований, поэтому вопросов больше, чем ответов. Но эти возможности важно изучать - как для понимания глубоких и сложных взаимоотношений с микробами, так и для поиска новых способов укрепления здоровья.
В целом, люди довольно хорошо сопротивляются грибкам (тёплая температура тела затрудняет их размножение). И многие из грибков, которые всё же размножаются, могут быть полезны для человека, возможно, поддерживая иммунную систему или помогая заживлению ран, по словам микробиолога Мэтью Олм из Университета Колорадо в Боулдере, США. «Я бы сказал, что грибки определённо являются важной частью здоровья человека», - говорит он.
Инфекции, вызванные грибками
Но многие другие грибки могут вызывать инфекции, от микоза стопы до молочницы. Это происходит, когда люди сталкиваются с новыми вредными грибками в среде или когда грибки, которые естественным образом сосуществуют с человеком, при определённых условиях начинают размножаться в огромных количествах, как говорит Ребекка Драммонд, иммунолог-миколог из Университета Бирмингема, Великобритания.
Грибки редко попадают в мозг благодаря защитным барьерам в лёгких и кишечнике, а также собственной защитной системе мозга - гематоэнцефалическому барьеру - и иммунным клеткам, которые готовы уничтожить любые грибки, проникшие в мозг.
Но грибковые инфекции мозга всё же случаются, и в последние десятилетия количество таких случаев увеличилось. Это связано с ростом числа людей с ослабленной иммунной системой отчасти из-за глобального распространения вируса ВИЧ, разрушающего иммунитет, особенно в некоторых частях Африки, но также и из-за растущего использования иммунодепрессантов у онкологических больных и реципиентов трансплантированных органов.
«Чем больше мы используем эти иммуномодулирующие препараты, тем чаще будем сталкиваться с этими грибковыми инфекциями», - говорит Драммонд.
Грибки, поражающие мозг, иногда происходят из лёгких, в том числе Aspergillus или Cryptococcus, которые вдыхаются в виде споров, переносимых по воздуху, которые могут прорастать, расти и распространяться, если их не контролировать.
Реже, по словам Драммонд, обычные обитатели кишечника, такие как Candida albicans, разрастаются неконтролируемо и, попав в мозг, разветвляются и производят токсины, убивающие нервы. Криптококк, между тем, может разрастаться в опухолеподобные образования. «Очевидно, что это наносит огромный ущерб», - говорит она.
Грибковые инфекции мозга часто приводят к летальному исходу, причём смертность от Aspergillus достигает более 90%. Их может быть сложно лечить, как говорит Драммонд: существует не так много противогрибковых препаратов, и не все лекарства проникают через гематоэнцефалический барьер, чтобы убить грибки, обитающие в мозге. Некоторые грибки уже выработали резистентность к этим препаратам.
Люди, пережившие грибковые инфекции мозга, часто остаются с долговременными повреждениями мозга. Пациенты со СПИДом, пережившие криптококковый менингит, возникающий в результате инфекции мозга Cryptococcus x, страдают от нарушений зрения, потери памяти и головокружения.
Болезнь Альцгеймера и грибки
Учёные давно знают об опасности грибковых инфекций мозга. Но в последние годы некоторые из них исследуют возможность того, что грибки проникают в мозг гораздо чаще, чем считалось ранее, и могут даже способствовать гибели нервных клеток, которая происходит при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера.
Фото: bbc.com
По мнению Ричарда Лэта, молекулярного биолога из Эдинбургского университета (Великобритания), одними из наиболее интересных доказательств этой теории являются несколько случаев, когда у людей, которым первоначально диагностировали болезнь Альцгеймера, случайно обнаруживались грибковые и другие микробные инфекции головного мозга.
В нескольких случаях, когда врачи назначали лекарства для борьбы с инфекцией, «симптомы деменции исчезали», - говорит Лэт. «Что примечательно, некоторые из них вернулись к работе».
Микробы довольно часто проникают через гематоэнцефалический барьер, но обычно подавляются или уничтожаются у людей со здоровой иммунной системой, но поскольку с возрастом она ослабевает, это может привести к накоплению микробов в мозге, что, возможно, вызывает воспаление, разрушающее нервные клетки.
«Только когда иммунная система ослабевает, можно увидеть повреждения», - говорит Лэт. Учёные давно связывают болезнь Альцгеймера с накоплением определённых белков в мозге, но в настоящее время ведётся активная дискуссия о том, является ли присутствие этих белков причиной или лишь симптомом заболевания.
Лэйт утверждает, что эти белки на самом деле производятся в качестве защитного механизма против проникновения микробов, основываясь на исследованиях, которые показывают, что белки обладают свойствами, борющимися с инфекцией.
Дополнительные доказательства того, что микробы, проникающие в мозг, могут вызывать болезнь Альцгеймера, получены в ходе экспериментов на мышах, когда учёные наблюдали, как грибок Candida albicans проникал в мозг после ослабления иммунной системы грызунов.
А в одном предварительном исследовании, которое ещё не прошло экспертную оценку других учёных, Лэйт и его коллеги исследовали срезы мозга умерших здоровых людей и пациентов с болезнью Альцгеймера. Они обнаружили большое количество бактерий,
вирусов и грибков в обеих группах, но больше в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
«Если микробы действительно являются фактором, влияющим на болезнь Альцгеймера, мы можем смягчить или даже предотвратить заболевание, укрепив иммунную защиту людей, например, с помощью вакцин, которые, как было доказано, повышают общий иммунитет. Но эта теория ещё молода», - говорит Лэйт. И она также вызывает споры.
Олм и другие учёные утверждают, что трудно исключить вероятность того, что микробный генетический материал мог появиться из-за загрязнения, поскольку фрагменты микробов, как правило, повсеместны. Однако Лэйт считает это маловероятным, ссылаясь на отчёты о том, что фрагменты микробов в ткани мозга так же многочисленны внутри образцов, как и на их поверхности, тогда как загрязнение из воздуха в основном оседает на поверхности мозга.
Тем не менее, Олм утверждат, что обнаружение большего количества фрагментов микробов в мозге больных Альцгеймером не является доказательством того, что эти микробы вызывают болезнь. Например, у этих людей мог быть просто более слабый гематоэнцефалический барьер или какая-то другая проблема, из-за чего с течением времени в их мозг попадало больше микробов, прежде чем они были уничтожены иммунной системой.
Животные и грибки
Однако новые доказательства того, что микробы могут проникать в мозг животных, таких как
рыбы, укрепляют предположение, что это может происходить и у млекопитающих, и, возможно, даже у людей. В исследовании 2024 года учёные поместили бактерии с крошечными флуоресцентными зелёными молекулами в резервуары с лососем и форелью.
Фото: bbc.com
«Через неделю можно было увидеть, как эти микробы проникают в мозг рыб, окрашивая его в зелёный цвет», - говорит Олм. «И, что любопытно, микробы, по-видимому, живут там без серьёзных последствий для этих рыб на протяжении всей их жизни».
В любом случае, идея о том, что грибки и другие микробы проникают в мозг в пожилом возрасте - либо из-за ослабления иммунной системы мозга, либо из-за износа гематоэнцефалического барьера - выглядит более правдоподобной.
«Я думаю, что мы сейчас достигли того порога, когда вокруг этой гипотезы достаточно дыма... стоит потратить деньги на то, чтобы выяснить, происходит ли это», - говорит Олм.
Интересно, что грибки, возможно, не нуждаются в проникновении в мозг, чтобы влиять на него. В исследовании 2022 года иммунолог Илиян Илиев из Медицинского центра Вейл Корнелл в США и его коллеги обнаружили, что добавление Candida albicans в кишечник мышей делало их более устойчивыми к повреждениям слизистой оболочки кишечника, вызванным бактериальными инфекциями или интенсивным использованием антибиотиков.
Укрепление кишечной стенки может быть защитным механизмом организма, предотвращающим попадание грибков и других микробов из кишечника в другие ткани. Но большая неожиданность произошла, когда команда наблюдала за поведением грызунов.
Примечательно, что мыши, колонизированные грибками, были гораздо более склонны принюхиваться, общаться и взаимодействовать с другими мышами, что означает, что воздействие грибков, по-видимому, также оказывало некоторое влияние на поведение.
На основании других экспериментов учёные выдвинули теорию, что определённые молекулы, выделяемые иммунными клетками мышей, попадают в кровоток и каким-то образом стимулируют определённые нервные клетки в мозге, которые участвуют в поведении. «Это было для нас большим сюрпризом», - вспоминает Илиев.
Почему, по крайней мере, у мышей, существует такая взаимосвязь между грибками кишечника и мозгом, остаётся загадкой. Является ли это совпадением, что иммунные сигналы, вызванные грибками, влияют на мозг, или «это действительно делается грибками специально, чтобы обеспечить своё выживание?», - говорит Илиев. «Возможно, организм млекопитающих каким-то образом извлекает выгоду из изменения своего поведения в ответ на грибки».
Фото: bbc.com
Пока нет доказательств того, что такая взаимосвязь между кишечными грибами и мозгом существует у людей, но, по словам Олма, эту возможность стоит исследовать. В последние годы появилось всё больше доказательств того, что бактерии, обитающие в кишечнике, могут посылать сигналы в мозг через иммунную и нервную системы или путём выработки веществ, связанных с симптомами депрессии, тревоги и расслабления. В принципе, говорит Олм, «нет причин полагать, что грибки не делают того же».
Психические расстройства, связанные с грибками
Некоторые учёные даже исследуют, могут ли грибки быть связаны с психическими расстройствами. Несколько исследований выявили различия в составе кишечных грибков у людей, страдающих депрессией или биполярным расстройством.
Согласно исследованию, проведённому в 2016 году нейробиологом Эмили Северанс из Университета Джона Хопкинса и её коллегами, женщины с шизофренией, у которых были обнаружены признаки воздействия кишечного грибка Candida albicans, как правило, показывали более низкие результаты в тестах на память и другие когнитивные способности.
Северанс исследует возможность того, что чрезмерный рост Candida, вызванный, например,
стрессом или антибиотиками, провоцирует дисбаланс микробов кишечника, изменяя вещества, которые они производят, таким образом, что у восприимчивых людей повышается вероятность развития шизофрении.
Если это правда, то врачи смогут лечить симптомы шизофрении, назначая людям пробиотики, которые помогают обратить вспять чрезмерное размножение Candida, что в любом случае будет полезно.
Однако обнаружение связи не означает, что грибки вызывают шизофрению. Возможно, эти пациенты просто более склонны к высокому уровню Candida. Пока что «мы можем только выдвигать гипотезы», - говорит Северанс. «Я думаю, что это типично для области исследований, которая очень интересна, но всё ещё находится на ранней стадии развития».
Какие из грибковых обитателей - если таковые вообще есть - действительно влияют на мозг, учёные надеются выяснить в ближайшие годы. «Грибки определённо важны», - говорит Драммонд. «Но как именно они важны, я думаю, ещё предстоит выяснить».
Одно уже ясно: бактерии давно находятся в центре исследований, возможно, пришло время уделить серьёзное внимание грибкам, которые незаметно влияют на здоровье организма изнутри.