Микробиом организма - продолжаются исследования
Имя им – легион. Их больше, чем людей, которые когда-либо рождались на свет. В организме моих собственных генов - как минимум в 100 раз меньше, чем их. Если хорошенько подумать, то я – это мои микробы. Примерно так научный журналист Эд Йон (Ed Yong) с BBC рассказывает про суперорганизм - объединение человека и его микробиома, сосуществующих и помогающих друг другу.
Мы – это наш микробиом
Самое широкое понимание микробиома - это совокупность бактерий, вирусов, грибов и архебактерий внутри человека и на поверхности его кожи. Часто это понятие сокращают до бактерий, а для остальных сообществ вводят отдельные названия, например, виром для совокупности вирусов и микобиом для популяций грибов. Микробиом в сбалансированном состоянии называют здоровым.
Подобная стратегия – объединение множества ученых для расшифровки генома и получения огромного массива данных – уже была опробована в рамках гораздо более известного проекта «Геном человека», который совсем недавно отпраздновал свое двадцатипятилетие.
Основной сложностью было то, что вырастить отдельные популяции из микробиома в лаборатории весьма трудно, не говоря о секвенировании сразу множества геномов. Эта проблема была преодолена с развитием метагеномики, которая позволяет анализировать ДНК сразу из образцов без предварительного выращивания. Ученые привлекают для изучения сообществ микроорганизмов и другие методы – транскриптомику, протеомику и метаболомику. Это позволяет получить данные о развитии популяций, их взаимодействии с человеком и их роли в развитии заболеваний.
Хорошие и плохие
Конечной целью проекта «Микробиом человека» является не только расширение академических знаний, но и их практическое применение. Как оказалось, взаимодействие микроорганизмов с человеческим телом гораздо теснее, чем предполагалось, а к развитию многих болезней приводит именно нарушение баланса «хорошими» и «плохими» бактериями.
Сегодня работа продолжается, и исследователи пополняют «микробную карту» человека. Появляются новые методы статистической обработки данных, созданные специально для оценки метагенома. Уже изучены микрофлора кишечника, ротовой и носовой полостей, конъюнктивы глаза, дыхательных путей, мочеполового трактов, кожи и даже крови, которая ранее рассматривалась как стерильная среда.
Если вы считаете, что микроорганизмы - это просто квартиранты в вашем теле, которых надо изгнать, то это вовсе не так. Они, напротив, помогают многим системам организма функционировать правильно. Сосуществуя бок о бок с человеческими клетками, они принимают участие во многих процессах жизнедеятельности организма, например, в пищеварении. Часть необходимых витаминов (например, В12 и К) человек получает именно от населения микрофлоры кишечника, поскольку они синтезируют эти молекулы в процессе своего метаболизма.
Самый изученный
Микрофлора кишечника – самая изучаемая и изученная часть микробиома. Она является и самой колонизованной частью человеческого тела: концентрация бактерий варьирует от 10-1000 клеток на грамм в верхней части кишечника до 1012 в толстой кишке.
Первое, с чем сталкивается ребенок при родах, – вовсе не взгляд любящей матери, а ее вагинальные бактерии. Они и формируют первоначальный микробиом младенца. У детей, появившихся на свет с помощью кесарева сечения, микробиом сильнее отличается от материнского микробиома, чем у родившихся естественным путем, но все же и они получают некоторые организмы как с поверхности ее кожи, так и из ротовой полости. Это показали в своей совместной работе исследователи из Университета Гетеборга (University of Gothenburg) и китайского Института геномики в Шэньчжэне (Beijing Genomics Institute-Shenzhen).
Важным для формирования набора микроорганизмов оказывается и то, находится ли ребенок в первый год жизни на грудном или искусственном вскармливании. Ключевой же момент в созревании «взрослой» микрофлоры кишечника – переход на твердую пищу.
Кишечные бактерии также могут ингибировать рост патогенных бактерий, косвенно усиливая защитные реакции в организме хозяина, что приводит к синтезу антимикробных пептидов и иммуноглобулина А.
Разнообразие и индивидуальность
Уже известно, что набор микроорганизмов в одной и той же части тела разных людей существенно различается. Однако, несмотря на это, в целом микробиомы различных людей выполняют одни и те же функции.
Сейчас ученые из Гарвардской школы общественного здоровья (Harvard T.H. Chan School of Public Health) под руководством Эрика Францосы (Eric Franzosa) пришли и к более интересному выводу: микробиом каждого человека настолько уникален, что его можно было бы использовать вместо отпечатков пальцев для идентификации! Впрочем,это порождает и новые вопросы: безопасно ли с точки зрения приватности делиться с учеными своим микробиомом?Наконец, по мнению исследователей, за манипуляциями с микробиомом конкретного пациента кроется светлое терапевтическое будущее. С ним связывают не только воспалительные заболевания, но и психические. Об этом «МедНовости» расскажут в следующей статье.
Источник: medportal.ru
Препараты для восстановления микрофлорыДругие статьи
