Ваше тело принадлежит не только вам: забота о соседях может защитить от вредных бактерий

Эта мысль может быть некомфортной, однако служит очередным напоминанием, что мы — это не просто тела, но и нравственный закон внутри них. Итак, человеческое тело принадлежит не только ему одному, но и триллионам микроорганизмов, которые проживают внутри или снаружи. Микробов в вашем кишечнике больше, чем звезд в галактике Млечный Путь.

Все эти микробы важны и необходимы для здоровья и нормального функционирования организма, и ученые все еще продолжают выяснять, что именно они делают и как помогают. Примером может послужить новое исследование Кембриджского университета, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Вместе с коллегами ведущий исследователь Александр Алмейда, специализирующийся на разработке и применении биоинформатики и геномных подходов, изучили, как некоторые кишечные бактерии могут защищать человека от вредных, относящихся к группе Enterobacteriaceae. Эти бактерии включают такие виды, как Escherichia coli — кишечная палочка. Обычно она безвредна в небольших количествах, но может вызывать инфекции и другие проблемы со здоровьем, если размножается слишком сильно.

«Мы обнаружили, что среда нашего кишечника, формируемая такими факторами, как рацион питания, играет большую роль в контроле над потенциально вредными бактериями», — говорит Алмейда.

Чтобы прийти к такому выводу, ученые проанализировали более 12 000 образцов кала людей из 45 стран. Используя технологии секвенирования ДНК, они идентифицировали и количественно оценили микробы, обнаруженные в каждом образце. Исследователи пришли к выводу, что состав микробиома кишечника людей с Enterobacteriaceae принципиально отличался от состава микробиома без них. Анализируя эти микробы и их гены, ученые точно предсказали (восемьдесят процентов случаев), есть ли у кого-то Enterobacteriaceae в кишечнике. Это подтвердило, что типы бактерий в кишечнике тесно связаны с тем, могут ли вредные виды взять верх.

Продолжая исследования, ученые обнаружили две группы бактерий: те, которые процветали рядом с Enterobacteriaceae (так называемые соколонизаторы), и те, которые редко встречались вместе (соисключатели). Один тип бактерий-соисключателей, называемый Faecalibacterium, выделяется как особенно важный. Он производит химические вещества, называемые короткоцепочечными жирными кислотами, расщепляя различные волокна из нашего рациона. Это может остановить рост вредных бактерий, таких как Enterobacteriaceae.

«Присутствие этих жирных кислот было одним из самых сильных сигналов, которые мы наблюдали между соисключателями и соколонизаторами. Они также ранее были вовлечены в широкий спектр преимуществ для здоровья, таких как снижение воспаления и улучшение функции кишечника», — отмечает ведущий автор исследования.

Еще одно интригующее наблюдение состояло в том, что соколонизаторы (бактерии, живущие рядом с Enterobacteriaceae) были более адаптивными. Они обладали разнообразными способностями расщеплять питательные вещества и могли выживать в средах, которые также подходили Enterobacteriaceae. Это было особенно удивительно, поскольку предыдущие исследования на мышах утверждали, что бактериям, которые едят одни и те же типы пищи и питательных веществ, трудно жить вместе в кишечнике. Это снова указало на тот факт, что условия среды кишечника (питательные вещества, pH, уровень кислорода) являются основными факторами, которые определяют, будет ли человек колонизирован Enterobacteriaceae или нет.

«Наши открытия могут привести к новым способам профилактики и лечения инфекций без антибиотиков. Например, вместо того, чтобы напрямую убивать вредные бактерии, которые также могут нанести вред полезным бактериям, мы могли бы усилить соисключающие или создать диеты, которые поддерживают их рост», — пояснил Алмейда.

По его словам, эта стратегия может быть более эффективной, чем прием пробиотиков напрямую, поскольку ранее было показано, что новые бактерии, добавленные в кишечный тракт, живут в кишечнике только ограниченный период времени. Мы могли бы нацелиться на конкретные пути, которые используют вредные бактерии для выживания, делая их менее опасными.

Хотя исследование дает новые и важные идеи, еще многое ученым предстоит узнать. Многие регионы, включая части Южной Америки и Африки, недостаточно представлены в изучении микробиома. Это ограничивает понимание того, как кишечные бактерии различаются в разных популяциях. Кроме того, хотя настоящее исследование подчеркивает важные закономерности и взаимодействия, ученые пока что не до конца понимают причины и механизмы, лежащие в основе этих взаимосвязей.

Предполагается, что в дальнейших исследованиях будут использоваться дополнительные инструменты, такие как метаболомика (изучение химических веществ, вырабатываемых микробами) и транскриптомика (изучение того, как активируются гены), чтобы создать более четкую картину того, как экосистема кишечника благотворно влияет на здоровье.

Кроме того, следующие шаги будут сосредоточены на разработке исследований для проверки того, влияют ли определенные типы диет (например, с высоким содержанием клетчатки против низкого содержания клетчатки) на заболеваемость потенциально опасными бактериями и другими болезнями в долгосрочной перспективе. Лучше понимая, как микробы взаимодействуют и общаются в кишечнике, ученые смогут разработать более точные, неантибиотические методы лечения для защиты от инфекций в будущем.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.