Внутри нашего организма существует сложная экосистема — сообщество бактерий, микроскопических грибов, простейших, вирусов, которые оказывают влияние на наше самочувствие, физическое и психическое здоровье и даже настроение. В последние годы появилось множество исследований, доказывающих связь между микробиомом человека и многими заболеваниями. Мы собрали самые интересные факты.
База данных о микробиоме
Сообщества, называемые микробиомом, настолько важны для нашего здоровья, что специалисты называют их «вторым геномом». В 2007 году Национальный институт здравоохранения США запустил масштабный исследовательский проект «Микробиом человека», поставив глобальную цель — выяснить роль микробов в состояниях здоровья и болезни человека. О важности этого проекта говорит размер выделенного финансирования: более $170 млн. С тех пор опубликовано более 650 научных работ. Ученые всем миром создают базу данных о микробиоме человечества, собирая и изучая пробы у людей разного возраста, пола, национальности, а также создают «энциклопедию микробиома болезней». Уже составлен каталог из 3,3 млн доминирующих бактериальных генов в метагеноме кишечника человека.
Зачем нужны микробы?
Крошечные бактерии, грибки и вирусы живут внутри каждого человека. Они необычайно важны для здоровья: способствуют пищеварению, выделяют питательные вещества, выводят токсины. Кишечные бактерии не только позволяют переварить сложные углеводы, но и производят витамины, короткоцепочечные жирные кислоты. Вот почему так много ведется разговоров о микрофлоре. Еще во второй половине XX века американские ученые выяснили, что клизмы с калом здоровых людей способствуют выздоравлению больных с определенными диагнозами. С тех пор трансплантация фекальной микробиоты стала обычной врачебной практикой. Например, так лечат инфекции, вызванные бактериями Clostridium difficile.
Мы — то, что мы едим
Если раньше ученые полагали, что на микробиом человека можно влиять с помощью пре- и пробиотиков, то теперь специалисты убедились, что полезные бактерии, которые мы покупаем в аптеках, далеко не всегда приживаются в микрофлоре. Куда большее значение имеет здоровое питание и отказ от вредных лекарств, в том числе стероидов и антибиотиков. «Будь то йогурт, пенициллин или диетическая сода, каждый из них изменяет микробные сообщества, которые живут внутри нас», — утверждает доктор медицинских наук Джеральд Вайсман.
Микробы способствуют выживанию
В научных экспериментах большинства ученых используются «чистые» мыши, родившиеся и выросшие в клетках и стеклянных контейнерах. Их микробиом совершенно не похож на сообщества диких микробов, которые живут в организмах уличных мышей. Если лабораторных грызунов заразить гриппом или раком, то большинство из них вымрет. В одном из таких опытов летальность при гриппе у мышей составила 83%. А вот животные, полученные от поколения родителей с дикими бактериями в кишечнике, выжили в 92% случаев. Поэтому внутренние микробы совершенно необходимы для выживания живых существ, в том числе людей. Они помогают иммунной системе тренироваться и успешно сражаться с инфекциями.
Рак, ожирение, диабет заразны?
Однако микробы внутри нас бывают не только полезными, но и вредными и даже опасными для здоровья. Совсем недавно канадские ученые сделали сенсационное заявление о возможной заразности неинфекционных заболеваний. По их мнению, рак, диабет, ожирение и болезни сердца можно «подхватить» через контакт с микробами больного, которые находятся в его внутренних органах, содержатся на коже и в выделениях. Ученые Канадского института перспективных исследований (CIFAR) совместно с немецким профессором Томасом Бошем из Кильского университета Христиана Альбрехта сделали такие выводы, исходя из своих опытов и наблюдений. В ходе эксперимента они перенесли кишечный микробиом мыши с ожирением на здоровое животное и увидели, что вскоре второй грызун растолстел. Еще одним аргументом стали для них данные о микробиоте больных людей, страдающих ожирением, воспалительными заболеваниями кишечника, сердечно-сосудистыми заболеваниями или диабетом второго типа. У них отмечаются серьезные отличия от микрофлоры здоровых людей. Кроме того, ученые доказали, что микробиом действительно может передаваться другим организмам. Они наблюдали, как менялся внутренний мир микробов у пресноводных полипов, которые разделяли общую среду обитания. Их внешний вид тоже изменился в результате адаптации друг к другу.
Ученые говорят, что необходимы дальнейшие исследования, но их гипотеза выглядит убедительно. Пару лет назад американские биологи выяснили, что некоторые типы бактерий в кишечнике новорожденных мышей связаны с повышенной вероятностью развития аутизма.
Муж и жена — одна сатана
Кишечные микробы супругов очень похожи, а вот микрофлора дальних родственников существенно отличается. Из этого также следует, что микробиом передается от человека к человеку: в быту, при поцелуях и других близких контактах. Поэтому роженицам и новорожденным рекомендуют совместное пребывание, а младенцам — грудное вскармливание, чтобы стерильная микрофлора ребенка заселялась не больничными бактериями, а микробиомом матери. Но и тут следует знать меру. Ведь когда родители целуют в губы своих маленьких детей, облизывают соску или пьют из одной чашки, они заселяют организм малыша своими бактериями, не все из которых безобидны. Например, патогенная бактерия Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori), которая есть у 90% людей, может вызывать гастрит, язву и даже рак желудка.
Микробиом расскажет о возрасте человека
В феврале 2020 года стало известно о создании алгоритма, который может вычислить возраст человека по образцам микрофлоры его кожи или слюны. Авторы метода — американские молекулярные биологи — говорят, что ошибка может составлять всего три-четыре года. В их базе данных, которая служит основой для анализа, содержатся 4400 образцов микрофлоры кишечника, а также 2500 организмов, живущих на коже, и 2 000 образцов, взятых из слюны — материал предоставили жители Канады, США, Китая и Танзании.
«Появление подобного инструмента поможет нам понять, какую роль в старении тела человека и в развитии болезней, которые связаны с одряхлением организма, играет микрофлора. Вдобавок теперь мы сможем проверить то, как различные препараты, которые замедляют старость, будут влиять на работу организма животных и людей», – пояснил один из авторов работы, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего Чженцзян Сюй.
Если вы хотите узнать еще больше о микробиоме и исследованиях, смотрите выпуск «Правила выживания» с Николаем Дурмановым.
