Категорії
Різне

Арена мікробних дій

Ваше тіло більш ніж наполовину вам не належить, стверджують вчені. Людські клітини в нашому організмі складають лише 43% від загальної кількості, решта – мікроскопічні колонізатори.

Методами молекулярної біології сьогодні вивчається мікробіом (мікрофлора) кишечника, ротової порожнини і пародонта, репродуктивної системи тощо.

Advertisements

В більшості своїй мікробіота сучасної людини включає кілька тисяч видів грибів, еубактерій, архей і вірусів. Використання сучасних технологій секвенування привело до виявлення нових фактів про структуру мікробіологічних співтовариств. Так, S.M. Huse et al. в дослідженні 2012 року, проведеному в рамках міжнародного проекту «Мікробіом людини», показали, що чітка категоризація мікробіоти фактично неможлива і правильніше говорити не про існування ентеротипів, а про наявність безперервного градієнта мікробних спільнот.

Ми вже краще знайомі з прихованою половиною нашого організму – мікробіомом. Тому прискореними темпами змінюється і сприйняття різних захворювань: від алергії до Паркінсона. У вчених знову виникає питання, що ж означає бути людиною. Завдяки цьому можуть з’явитися і нові, інноваційні методики лікування захворювань.

«Мікроорганізми життєво важливі для вашого здоров’я, – пояснює професор Рут Лей, директор департаменту мікробіомної науки в Інституті Макса Планка. – Ваш організм – це не тільки ви самі».

Незважаючи на те, як ретельно ви миєтеся, на вашому тілі немає жодного клаптика, який не був би покритий мікроскопічними істотами. Серед них – бактерії, віруси, гриби та археї (організми, які спочатку неправильно класифікували як бактерії). А найбільша концентрація цього мікроскопічного життя вирує в темних сутінкових надрах нашого позбавленого кисню кишечника.

Професор Роб Найт з Університету штату Каліфорнія в Сан-Дієго в інтерв’ю BBC сказав: «Ми скоріше мікроби, ніж люди».

Спочатку вважали, що мікроби кількісно перевершують наші клітини в співвідношенні 10: 1. «Потім було встановлено більш точне співвідношення – 1: 1. Тепер, якщо порахувати всі клітини, то виявиться, що людського у вас приблизно 43%», – говорить професор Найт.

Але ще більшої поразки ми зазнали генетично. Геном людини – сукупність генетичних інструкцій, необхідних для людської істоти, – складається з 20 тисяч «вказівок», які називають генами. Однак якщо скласти докупи всі гени нашого мікробіома, то вийде вражаюча цифра – від 2 до 20 млн генів мікроорганізмів.

Професор Саркіс Мазманьян, мікробіолог з Каліфорнійського технологічного інституту, стверджує: «Ми не тільки один геном. Гени нашого мікробіома – це по суті другий геном, який доповнює наш власний, людський».

«На мою думку, людиною нас робить поєднання власної ДНК з ДНК бактерій в кишечнику», – говорить учений. І було б наївно вважати, що ми носимо в собі так багато мікробного матеріалу, який зовсім не взаємодіє з нашим організмом і не впливає на нього.

Сьогодні наука прискореними темпами досліджує роль мікробіома в травленні, регулюванні імунної системи, захисті від хвороб і утворенні життєво необхідних вітамінів.

Роб Найт розказує: «Ми досліджуємо способи, за допомогою яких ці крихітні створення повністю змінюють наше здоров’я. До недавнього часу ми й гадки про це не мали».

Це абсолютно нові уявлення про світ мікроорганізмів. До сих пір з мікробами ми лише ворогували.

Мікробна арена бойових дій. Проти таких шкідників, як віспа, мікобактерії туберкульозу та метицилін-резистентний золотистий стафілокок (MRSA), застосовують зброю – вакцини, антибіотики та деякі дієві ліки, які врятували вже безліч життів. Але тепер вчених турбує те, що ці атаки на патогенну мікрофлору завдають непоправної шкоди бактеріям, що підтримують імунну систему нашого організму.

Від професора Лей я дізнався, що за останні 50 років ми досягли значних успіхів у боротьбі з інфекційними захворюваннями, але водночас різко зросла кількість випадків аутоімунних захворювань і алергій. За словами вченого, «користь досліджень мікробіома очевидна». «Зміни в мікробіомі, що відбулися в результаті нашої успішної боротьби з патогенами, внесли свій внесок у появу цілого комплексу нових захворювань, з якими маємо справу тепер», – додає Лей. З мікробіомом тепер вже пов’язують такі проблеми, як запальні захворювання кишечника, хворобу Паркінсона, а також дієвість протиракових препаратів і навіть депресію і аутизм.

Інший приклад – ожиріння. Безперечно, чималу роль відіграють спадковість і спосіб життя. Але як щодо бактерій у вашому кишечнику? Розібратися в цьому питанні може бути нелегко. Звичайно, якщо харчуватися виключно бургерами і шоколадом, ризик ожиріння мимоволі збільшується. Також це впливає на тип мікробів, які мешкають у вашому шлунково-кишковому тракті.

Тому одразу питання, чи дійсно винуватцями ожиріння є бактерії, які погано розщеплюють їжу? Професор Найт проводила експерименти на мишах, які народилися в абсолютно стерильних умовах. Все їхнє життя проходило в середовищі, повністю позбавленому бактерій.

Ось, що говорить професор: «Нам вдалося довести таке. Якщо взяти фекалії худої і товстої людини, і перенести ці бактерії мишам, то миша стає худішою або товстішою, в залежності від того, який мікробіом отримала».

Коли переносили мишам бактерії товстої людини, доповнені бактеріями худої, це допомагало мишам скинути вагу.

«Все це дивно і незвичайно. Питання тільки в тому, як тепер використовувати це відкриття для людини».

Те, що мікроорганізми можуть стати новою формою ліків, – джерело великих надій для дослідників.

Доктор Тревор Лоулі з Інституту Сенгера (Wellcome Trust Sanger Institute), де вчений намагається виростити цілісний мікробіом з мікроорганізмів, взятих від здорових і хворих пацієнтів, говорить: «Під час хвороби людині може не вистачати певних мікроорганізмів. Наш задум полягає в тому, щоб ввести їх заново».

За словами доктора Лоулі, існує вже достатньо доказів того, що відновлення мікробіома людини «може дійсно привести до ремісії» при таких хворобах, як виразковий коліт (одне з хронічних запальних захворювань кишечника).

«Думаю, в разі більшості захворювань, які ми вивчаємо, для лікування буде лише потрібно встановити чітку ​​комбінацію мікроорганізмів, які будемо пересаджувати пацієнту», – додає він.

Поки що мікробна медицина знаходиться на початкових стадіях розвитку. Але деякі вчені вважають, що незабаром спостереження за нашим мікробіомом стане звичайною справою.

«У це важко повірити, але одна чайна ложка ваших фекалій містить більше даних по ДНК цих бактерій, ніж могла б вмістити ціла тонна DVD-дисків», – говорить професор Найт. «І кожен раз, коли ви, умовно кажучи,«скидаєте дані», ця інформація просто змивається в унітаз. Сподіваємося, в недалекому майбутньому під час змивання ця інформація буде миттєво зчитуватися, і ви будете в курсі, чи є у вас проблеми зі здоров’ям чи ні», – вважає вчений. І додає: «Думаю, такий винахід стане справжнім проривом в науці».

Advertisements