В каждом из нас живет по 10 триллионов бактерий, которые помогают нам оставаться здоровыми и счастливыми. Многие серьезные болезни начинаются именно в кишках, выяснили ученые.

Понять механизмы и функции

Исследователи из Университета штата Орегон (OSU) значительно продвинулись в понимании механизмов, посредством которых кишечные бактерии оказывают влияние на здоровье людей. Это открывает путь к разработке более совершенных, более персонализированных методов диагностики и лечения.

Предыдущие исследования в основном интересовались тем, как состав микробиома, то есть, совокупности микроорганизмов в кишечнике, связан с состоянием здоровья или с болезнями. Исследование, проведенное аспиранткой Кортни Армор идет дальше, рассматривая не только виды организмов в микробиоме, но и выполняемые ими функции. Результаты были опубликованы в журнале mSystems.

Анализ фекалий – дело важное

Армор, работающая под руководством исследователя микробиологии и статистики Томаса Шарптона в Научном колледже OSU, подвергла комплексному анализу результаты восьми исследований, изучавших семь различных заболеваний.

Армор, Шарптон и их сотрудники проанализировали информацию о почти 2000 образцов человеческих фекалий, полученных для изучения различных заболеваний, таких как колоректальный рак, болезнь Крона, цирроз печени, ожирение, ревматоидный артрит, диабет 2 типа и язвенный колит.

Микробы кишат… К добру это или к худу?

В микрофлоре кишечника содержится более 10 триллионов бактерий примерно тысячи разных видов. Равновесие этой экологической системы сохраняется благодаря передаче сигналов от одного микроба к другому и выделению пептидов – химических веществ, управляющих определенными группами бактерий.

Кишечные микробы взаимодействуют и со своим хозяином. В одних случаях это помогает улучшению здоровья, в других – способствует развитию болезни. Нарушение равновесия в микробиоме обычно приводит к вредным последствиям для здоровья хозяина.

«В нашем исследовании мы рассмотрели, как связаны с заболеваниями богатство видов, состав и дисперсия белков в кишечном микробиоме», – сказал Шарптон.

Белки – это большие, сложные молекулы, которые выполняют большую часть работы в клетках и необходимы для структуры, функционирования и регуляции тканей и органов.

«Наш анализ богатства разновидностей белков продемонстрировал, что пациенты, страдающие болезнью Крона, ожирением, диабетом 2 типа или язвенным колитом имеют меньше видов белков по сравнению с их контрольными группами, – сказал Шарптон. – В то же время, больные колоректальным раком имели больше видов белков в микробиоме, чем контрольные группы».

В одних случаях кишечные микробы помогают улучшению здоровья, в других – способствуют развитию болезни.

Причины вариаций – нужно больше данных

Исследователи также рассмотрели так называемую «бета-дисперсию», определяющую варьирование состава микробиома в группе людей.

«Предыдущие исследования связывали болезнь с увеличением бета-дисперсии, – сказал Шарптон. – Мы изучили, различается ли бета-дисперсия кишечного микробиома у здоровых и больных людей, и наблюдали увеличение функциональной бета-дисперсии у пациентов с колоректальным раком, болезнью Крона и циррозом печени. У лиц с ожирением наблюдалась пониженная бета-дисперсия по сравнению с их контрольными группами».

«Нам требуется больше данных, – сказала Армор. – Нужно больше информации о других факторах, способных влиять на микробиом, таких как диета и география. Нужно больше данных из разных мест и групп населения, чтобы учесть источники вариаций».

Цель – улучшение диагностики

Долгосрочная цель, по словам Шарптона, заключается в том, чтобы врачи могли использовать информацию, полученную из метагеномики, для «более конкретной, быстрой и менее инвазивной» диагностики заболеваний. Инвазивные методы диагностики связаны с внедрением специальных инструментов вглубь организма, что может травмировать его, поэтому их желательно избегать.

«Наша работа указывает на информацию, закодированную в метагеноме, которая может быть использована для этого, но требуется больше данных, чтобы сделать эти диагнозы более надежными, – сказал он. – Мы пытаемся распутать причину и следствие, отыскать эти иголки в стогах сена и найти связи между микробиомом и здоровьем. В будущем наши результаты могут быть использованы для выявления функций микробиома, противоборствующих различным заболеваниям».

Прочтите также:

• Микробиом кишечника не связан с генами человека — это производная стиля жизни
• Откормить хорошие бактерии в кишечнике возможно
• Ученые подтвердили: мы — то, что мы едим
• Ешьте фрукты, бобы и сырые овощи, чтобы дольше жить