У человека обнаружен неизвестный ранее орган

Андрей Степанов
Родился и вырос в Юрге, учился и женился в Томске, живу и работаю в Ханты-Мансийске, защитил диссертацию в Санкт-Петербурге. Работаю в области клеточных технологий и трансплантации костного мозга.
Еще в 19 веке считалось, что все бактерии обитающие в организме человека — обычные паразиты. Для их уничтожения лекари травили пациентов всякой дрянью. Современные антибиотики избирательно направлены против патогенных бактерий, что реально увеличило продолжительность жизни людей. Однако человек продолжает впадать в крайности — ежедневно трёт себя асептическими мылами и бессистемно поглощает антибиотики. Последствия не заставляют себя долго ждать — понос, запор, иммунодефицит, аллергии и другие болезни все чаще связывают с нарушением работы микробиома — органа человека состоящего из квадриллиона бактерий.

Значение и видовой состав микробиома долгое время был неизвестен, так как большинство видов бактерий невозможно раздельно культивировать вне организма. Причиной тому является сложная метаболическая зависимость между видами внутри микробиома. Расшифровка суммарного генома микробиома позволила оценить всю сложность взаимоотношений между бактериями и их значимость для человека. Например, одна бактерия перерабатывает субстрат поступающий в организм человека с пищей. Выделяемые данной бактерией продукты потребляются другой бактерией и так далее по цепочке. Побочные для бактерий продукты жизнедеятельности жизненно необходимы для человека - микробиом продуцирует для нас до 15% от суточной потребности витаминов, до 30% аминокислот и около 10% энергии. Сильно упростив данный процесс можно изобразить так:
107813_900.jpg
В норме наше тело населяют тысячи видов микроорганизмов, количество клеток которых в 10 раз превышает количество собственных клеток тела. Геном данных бактерий суммарно содержит более 3-х миллионов генов, что в 100 раз больше генов человека. Учитывая важное значение микробиома для макроорганизма, специалисты уже называют его еще одним органом человека.

107054_900.png

Для микробиома нет «плохих» или «хороших» бактерий, так как все они взаимозависимы и полное уничтожение патогенных крайне не желательно как для самого микробиома, так и для иммунитета, напряженность которого прямо зависит от наличия «мишеней». Таким образом микробиом регулирует не только наш метаболизм, но и иммунитет, а также подавляет развитие патогенной микрофлоры. Потеря отдельных видов бактерий может нарушить метаболические цепочки внутри микробиома и значительно изменить соотношение оставшихся видов бактерий в пользу патогенных. Например, было показано, что даже незначительное изменение биоразнообразия мирофлоры может являться причиной таких заболеваний как ожирение, сахарный диабет, рак кишечника, псориаз, атеросклероз и др. Что может вести к данным изменениям?

Антибиотикотерапия при всей свей эффективности все чаще воспринимается как кувалда, которой забивают маленький гвоздь в хрупкую конструкцию. Показано, что даже щадящие дозы антибиотика практически полностью уничтожает микробиоту. С помощью пробиотиков удается восстановить количество бактерий, но не весь индивидуальный микробиом. С обедненным набором штаммов бактерий лабораторные мыши гораздо более склонны к ожирению, сахарному диабету и метаболическому синдрому.

107752_900.jpg 

Кроме антибиотиков негативное влияние на микробиом оказывает пища с высоким содержанием консервантов, плохая экология и хронический стресс. Крупное исследование в России показало, что видовое разнообразие бактерий в кишечнике у городских жителей гораздо беднее, чем у деревенсикх. При этом у деревенских разнообразнее и патогенная микрофлора, но их патогенность ниже.

Так действительно ли бактерии настолько опасны, как принято думать до сих пор? «Да», если в организме нет ничего кроме золотистого стафилококка. «Нет», если этот же стафилококк является частью здорового микробиома. Посмотрите на снимок культуральной чашки с отпечатком руки 8-летнего ребенка. Здесь присутствуют как дружественные, так и патогенные микроорганизмы, но ребенок абсолютно здоров:

107433_900.jpg 

Видите в правом нижнем углу большую белую колонию — это несколько миллионов бацилл, которые синтезируют природные антибиотики, что блокирует рост других бактерий вокруг. Обратите внимание на большое количество мелких розовых колоний — это Серрации, которые способны вызывать пневмонию. Все эти сотни видов бактерий постоянно присутствуют в воде, почве, воздухе, в необработанной пище, да и сам человек яляется их источником на рабочем месте и дома. Но в составе сбалансированного микробиома они не представляют опасности, контролируя друг друга и модулируя иммунитет.

Недавно установлено, что в семье или в тесном коллективе происходит постоянный обмен микрофлорой, что ведет к возникновению общего для группы людей коллективного микробиома. При этом, чем более стабильна группа людей, тем более здоров коллективный микробиом. Если один из членов семьи перенес антибиотикотерапию, то, в результате контакта со здоровыми членами, его микробиом постепенно восстанавливается. Точно также формируется микробиом и у новорожденного. С учетом этого, новые тренды в терапии ряда заболеваний могут быть основаны на трансплантации микробиома от здорового человека к больному. Испытание трансплантации фекалий пациентам с неизлечимой диареей уже показало приемущество данной технологии перед антибиотикотерапией


Справка:
В США трансплантация фекалий получила одобрение в июне 2013 года. Как сообщалось ранее, в результате заражения резистентной C.difficile в этой стране погибает более 14 тысяч человек в год. Метод Fecal Microbiota Transplantation (FMT) показал почти стопроцентную эффективность и безопасность в ходе нескольких клинических испытаний. Так, согласно данным, опубликованным в New England Journal of Medicine в январе 2013 года, применение метода FMT оказалось в три–четыре раза эффективнее курса антибиотика ванкомицина.

В России тожде есть успехи в этой области: в Новосибирске внедрили новаторский метод лечения диареи, вызываемой бактерией Clostridium difficile. Как рассказал на «круглом столе» директор Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН академик РАН Валентин Власов, сибирские медики начали использовать в борьбе с этой болезнью метод пересадки кала, сообщает РИА «Новости».

В США появился первый в мире банк фекальных образцов для лечения пациентов, страдающих от тяжелой формы рецидивирующей диареи, вызванной антибиотикоустойчивым штаммом бактерии Clostridium difficile, методом пересадки кала. Как пишет ScienceNews, некоммерческий фонд OpenBiome создали студенты-выпускники Принстонского университета и Массачусетского технологического института (MIT), столкнувшиеся с трудностями при поиске подходящего трансплантационного материала, потребовавшегося для лечения их родственника.

Источник




← Назад к списку новостей