Каждый человек – немного микроб

Содержание

Самый чувствительный орган: Наши микробы больше знают о нас, чем мы сами

Каждый человек – немного микроб

Экология жизни.100 триллионов клеток, 10 миллионов генов, почти 2 килограмма чистого веса. О микробном богатстве внутри нас мы вспоминаем, только когда покупаем кефир «с бифидобактериями» или травимся непривычной пищей в экзотических странах.

Последние исследования показали, что живущие внутри нас микробы очень сильно влияют на наше здоровье, поведение и даже характер. Как этим крошкам удается манипулировать нами и насколько много в людях микробного, рассказал заведующий лабораторией биоинформатики НИИ физико-химической медицины ФМБА РФ Дмитрий Алексеев.

100 триллионов клеток, 10 миллионов генов, почти 2 килограмма чистого веса.

О микробном богатстве внутри нас мы вспоминаем, только когда покупаем кефир «с бифидобактериями» или травимся непривычной пищей в экзотических странах.

На каждую родную клетку человеческого организма приходится почти десять клеток бактериальных, так что неудивительно, что все они очень активно влияют на нашу жизнь.

«Мы привыкли думать, что микробы — это всего лишь причина наших заболеваний, — говорит Дмитрий Алексеев. — Но внутри нас они фактически являются целым органом, и поэтому надо менять отношение. Мы же не говорим, что проблемы с сердцем испортили, скажем, печень. Так и наша микробиота не провоцирует ожирение, диабет или даже рак, а страдает от этих комплексных заболеваний вместе со всеми другими органами». 

За последнее десятилетие техники геномных исследований значительно подешевели, и теперь за вменяемые деньги можно расшифровать геном не только одного организма, но и целого сообщества, вроде обитающих внутри нас бактерий. Такие исследования называют метагеномными, и их результаты впечатляют.

Так, по микробиому — совокупности генов всех наших бактерий — можно, не глядя на человека и не имея данных других анализов, диагностировать ожирение с вероятностью около 90%. Если попытаться то же самое проделать, используя геном самого человека, то вероятность будет всего около 60%.

Наши микробы больше знают о нас, чем мы сами. 

«Бактерий очень много, они очень быстро размножаются и умеют обмениваться генами, — рассказывает Дмитрий Алексеев. — Поэтому микробиота — это наш самый быстрый в смысле адаптации орган. Вода, еда, воздух, с которым взаимодействуют бактерии в легких, — микробиота контактирует с миром больше, чем все остальные органы.

За счет нее мы приспосабливаемся к внешней среде, она первая страдает он плохих условий, и именно здесь раньше всего можно увидеть признаки разных болезней.

Например, мы сравнивали микробиоту русских и китайцев и увидели, что у бактерий последних есть огромное количество генов для утилизации тяжелых металлов. Почему? Видимо, этой гадости очень много вокруг них, и скоро от этого станет плохо всему организму».

 

Учитывая, какое огромное количество информации об окружающей среде мы получаем через еду и питье, ученые уже довольно давно думают, как использовать это богатство в диагностике.

Ведь измерить все показатели воздуха, еды и воды невозможно, а по анализу микробиоты теоретически все патологические изменения в организме можно увидеть на самых ранних стадиях. Более того, уже сейчас можно персонально скорректировать питание, а в будущем, возможно, и диагностировать различные серьезные заболевания вроде рака на самых ранних стадиях.

Анализ микробиоты может стать важной частью превентивной медицинской диагностики. 

Микробиота и мышление

Понятно и естественно, что микробиота влияет на пищеварение или обмен веществ. Но может ли она определять наше мышление и психическое здоровье? Чтобы разобраться в этом вопросе, ученые ставили эксперименты на мышах.

Например, исследователи сравнивали две группы животных: одни были спокойные и флегматичные, а другие — дерганые и агрессивные. Чтобы зафиксировать эти отличия в цифрах, ученые сажали мышей на неудобный высокий постамент и засекали время, через которое грызуны спрыгивали вниз.

Затем микробиоту спокойных мышей пересадили агрессивным и наоборот. В результате грызуны «менялись поведением»: бывшие тихони становились сорви-головами, а недавние возмутители спокойствия сидели на постаментах как влитые.

Для проверки результатов проводили контрольный эксперимент: микробиоту агрессивных пересаживали агрессивным, а спокойных — спокойным. Эффекта не обнаружилось.

«Можно сказать, что у человека есть три нервные системы: центральная, небольшая нервная система для автономной работы сердца и еще одна огромная нервная система, отвечающая за пищеварение и другие функции внутренних органов, — рассказывает Дмитрий Алексеев. — Фактически это провода от кишечника к печени, селезенке, разным железам. У нас в животе химический реактор, где все время выделяются желчь, ферменты, другие вещества, и, чтобы регулировать эти процессы, нужны огромные потоки информации.

Более того, основное депо выработки веществ для синтеза дофамина и серотонина — нейромедиаторов, управляющих работой мозга, — тоже находится здесь: их производит микробиота. В животе постоянно идут вычисления, которые влияют на мышление, а мы о них даже не имеем представления».

Иногда сигналы этой периферической нервной системы все-таки пробиваются в сознание. На нервной почве перед важными событиями мы бегаем в туалет, а влюбившись, чувствуем «бабочек в животе», но в нормальном состоянии нам кажется, что мы независимы от наших внутренностей и уж тем более бактерий.

«Сейчас появляются работы, связывающие мышление и микробиоту, — говорит Дмитрий Алексеев. — Например, очень интересная история складывается с аутизмом.

Есть тест на аутичность мышей, когда они раскапывают и закапывают в землю блестящие шарики, и есть экспериментальные свидетельства, что пересадка микробиоты сильно влияет на такое поведение.

Аутичные мыши становятся здоровыми и наоборот». 

Скажи мне, кто твои друзья, и я скажу, кто ты: индивидуальность микробиоты

В 2014 году в Нью-Йорке ученые рыскали по станциям подземки и собирали мазки бактерий с эскалаторов, турникетов и ручек. Они хотели выяснить, что бактерии могут рассказать о каждой станции и отличаются ли они между собой.

Оказалось, что да, и очень заметно: микрофлора каждой станции буквально хранит всю ее историю.

Где-то несколько лет назад было наводнение — теперь там живут особые бактерии, тут — явно выход в Чайна-таун или Гарлем, а здесь тянется шлейф молочнокислых бактерий с рук и ног разносчиков пиццы, которые особенно часто спускаются в метро именно на этой станции. 

Микробиота человека может рассказать еще больше.

По словам Роба Найта, микробиолога из Принстона, бактерии коралловых рифов и прерий отличаются меньше, чем бактерии у нас во рту и кишечнике, а создатели сериала «CSI: место преступления» считают, что ФБР скоро сможет вычислять хозяина компьютерной мышки по обитающим на ней бактериям. По мнению того же Найта, они пока немного преувеличивают, но в обозримом будущем эта перспектива вполне может стать реальностью.

«Вообще, отличия в составе микробиоты всегда относительные, — говорит Дмитрий Алексеев.

Миллионы бактерий проходят через организм, не задерживаясь, а примерно 200 основных видов у нас всех одни и те же — дело только в дисбалансе, в соотношениях этих бактерий, который может много о чем рассказать. Мы проводили исследование на жителях разных городов и деревень России и увидели интересную историю. 

Микробиота всех отечественных горожан оказалась примерно одинаковой и похожей на микробиоту среднего европейца или американца

Одна группа бактерий превалирует, других совсем чуть-чуть, и так всегда. Как будто магазинная еда с консервантами — это такой фильтр, который отсеивает только определенный состав бактерий».

Для микробиоты деревенских жителей у российских ученых получился совершенно другой результат. Все деревни не только сильно отличались от города, но еще и между собой: у каждой местности оказались свои микробы. 

Первые годы жизни 

Британский химик Дэвид Уитлок не моется уже 12 лет, лишь дважды в день обтирается особым порошком, заменяющим ему мочалку и мыло. Уитлок боится новой заразы — гигиены.

Фанатичное увлечение европейцев чистотой сыграло с ними злую шутку.

В стерильных помещениях выросли дети с аллергиями, пищевыми расстройствами и слабой иммунной системой, что объясняется как раз особенностями развития микробиоты.

«В детстве иммунная система запоминает тех, кто живет у маленького человека в кишечнике как бы по специальному «баркоду», уникальному белковому составу оболочек бактериальных клеток.

А после — все: режим обучения закончен, правильные антитела выработаны. Любая незнакомая бактерия, которая попадает к нам после, автоматически оценивается как вредная.

Поэтому важно, чтобы у ребенка в детстве была наиболее разнообразная и здоровая микробиота».

В одном исследовании авторы объясняют привычку малышей тащить все незнакомые предметы в рот серьезной эволюционной выгодой.

Дети «сканируют» окружающую местность на предмет новых бактерий, а потом во время кормления передают их матери. Ее взрослый организм быстро вырабатывает нужные и во время следующего кормления отдает их ребенку обратно.

Так иммунная система мамы учит иммунную систему малыша справляться с новыми бактериями. 

В другой работе ученые внимательно исследовали микробиоту ребенка, чтобы увидеть ключевые события первых дней жизни. Первая высокая температура, переход на детское питание — все эти события, как оказалось, достаточно сильно влияют на бактерии малыша, но даже близко не могут сравниться с приемом антибиотика.

После этого потрясения микрофлора резко меняется и приходит в себя еще несколько недель.

Излишняя гигиена мешает сбалансированному развитию микробиоты. 

Кстати, именно с антибиотиками связывают и мировую эпидемию ожирения. Сейчас в корма животных часто добавляют следовые количества антибиотиков. Они сбивают обмен веществ, и начинается резкий набор веса.

Потом животное убивают, разделывают, и мясо, все еще содержащее антибиотики, попадает в магазины, а оттуда — к нам на стол и в кишечник, где история повторяется: снова нарушение обмена веществ и снова лишний вес.

 

На пути к новой медицине

Геномные исследования микробиоты пока только приходят в медицину, хотя диагноз «дисбактериоз», наверное, хоть раз ставили каждому читателю. Сейчас по составу микробиоты могут скорректировать питание и образ жизни, но в будущем ученые обещают сделать анализ микробиоты настолько чувствительным, что у него появится предсказательная сила для выявления раковых заболеваний на ранних стадиях, и настолько точным, что он сможет, например, заменить неприятные процедуры колоноскопии и гастроскопии.  Предвестники будущей микробной терапии уже появились: экзотическая процедура пересадки микробиоты, она же фекальная трансплантация. Некоторым пациентам назначают ее при сильных кишечных инфекциях, которые можно подхватить в стационаре. В ослабленной предыдущим лечением антибиотиками микрофлоре человека сильно распространяется патогенный микроб, и победить его иногда можно только пересадкой нормальной, привычной организму, микробиоты, которая способна потеснить захватчика в кишечнике.  «Вообще, микробиота — это пока не медицинская история в европейском понимании этого слова, — говорит Алексеев. — Европейская медицина — это лечение недугов. В нормальном состоянии человек здоров, потом появилась боль или другие симптомы, потом он пришел к врачу и его продиагностировали, полечили, и боль прошла. В восточной медицине все наоборот: ты болен всегда, ты умираешь и можно только подкорректировать этот процесс; чтобы пойти к врачу или заняться здоровьем, там не ждут боли». Теперь такая практика появляется и в Европе. Ее называют медициной будущего или медициной четырех «П». Предиктивная — можно предсказывать течение болезни. Персональная — лечение подбирается индивидуально. Превентивная — лечение начинается до появления симптомов. При участии пациента — человек занимается своим здоровьем, а не ходит «подлечиться» с появлением симптомов.  Кстати, активных пациентов в России, судя по всему, уже немало. В конце января биотехнологическая компания «Атлас», которая анализирует геном человека, выделенный из слюны, вместе с возглавляемой Алексеевым компанией «Кномикс» начали краудфандинг-проект по изучению микробиоты: заявленные учеными 500 тысяч рублей собрали за первые два дня, а с тех пор сумма перевалила за миллион. Теперь каждый вкладчик станет еще и испытуемым. Сдаст анализ кала, получит результаты метагеномного исследования своей микробиоты и советы по питанию на ближайшие две недели с рекомендациями по каждому приему пищи: сколько белков, жиров или медленных углеводов хорошо съесть на завтрак, обед и ужин. 

В идеале такая диета должна сбалансировать микробиоту человека и положительно повлиять на самочувствие. Поэтому после двух недель микробиоту испытуемого снова возьмут на анализ, чтобы отследить изменения. Что получится? Пока неясно. 

опубликовано econet.ru

Михаил Петров

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое сознание – мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/articles/173903-samyy-chuvstvitelnyy-organ-nashi-mikroby-bolshe-znayut-o-nas-chem-my-sami

Внутренний мир человека: в каждом из нас живут 3 килограмма микроорганизмов

Каждый человек – немного микроб

“Мы, по сути, лишь на 10% люди, а все остальное – микробы”, – уверяет доктор Рой Д. Слитор из ирландского Института Корка.

Доказывать это Kaktus не решается, а вот кто живет внутри человека мы расспросили врача-инфекциониста высшей категории, к.м.н.

, доцента кафедры инфекционных болезней, ВИЧ/СПИД и дерматовенерологии Кыргызского государственного медицинского института переподготовки и повышения квалификации Калыс Ногойбаеву.

Правда ли, что количество микроорганизмов, живущих в человеке, весит три килограмма?

Да. Вес аутомикрофлоры – эволюционно сложившейся качественно и количественно относительно постоянной совокупности микроорганизмов – 3 килограмма. Общая биомасса микроорганизмов только в толстом кишечнике – около 1,5 кг

Нет. Ребенок рождается стерильным, но проходя через родовые пути, захватывает сопутствующую микрофлору. К возрасту 1-3 месяца микрофлора ребенка становится сходной с микрофлорой взрослого.

Кто живет на коже человека?

Микрофлора кожи – это эпидермальный и сапрофитический стафилакокки, дрожжеподобные грибки, дифтероиды, микрококки

Какие микроорганизмы пребывают в верхних дыхательных путях?

Микрофлора верхних дыхательных путей – это стрептококки, дифтероиды, нейссерии, стафилакокки.

Кто поселился в полости рта?

Стрептококки, дифтероиды, нейссерии, стафилакокки. актиномицеты, бактероиды, бифи-добактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие.

Живут ли организмы в пищеводе?

В норме пищевод не содержит микроорганизмов.

Живут ли микроорганизмы в желудке?

В желудке – среда обитания крайне неприятная, тем не менее там есть лактобактерии, дрожжи, единично стафилакокки и стрептококки.

Здесь среда несколько беднее, чем, например, кишечника, так как желудочный сок имеет низкое значение рН, неблагоприятное для жизни многих микроорганизмов.

При гастритах, язвенной болезни желудка обнаруживаются изогнутые формы бактерий Хеликобактер (Helicobacter pylori), которые являются этиологическими факторами патологического процесса.

Кто заселяет наш кишечник?

Концентрация микроорганизмов, их вид и соотношение меняется в зависимости от отдела кишечника. Видовой состав – лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, энетрококки, дрожжеподобные грибы и др. С приемом пищи количество бактерий может значительно увеличиваться, но в короткий срок, возвращается к исходному уровню.

Какие виды прижились в тонкой кишке?

Здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки.

Назовите основных представителей микрофлоры толстой кишки

Это грамположительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобациллы, эубактерии); грамположительные спорообразующие анаэробные палочки (клостридии, перфрингенс и др.

); энтерококки; грам-отрицательные анаэробные палочки (бактероиды); грамотрицательные факультативно- анаэробные палочки (кишечные палочки и сходные с ними бактерии семейства Enterobacteriaceae цитробактер, энтеробактер, клебсиеллы, протей и др.).

В меньших количествах обнаруживаются фузобактерии, пропионибактерии, вейлонеллы, пептококки, стафилококки, синегнойная палочка, дрожжеподобные грибы, а также простейшие, вирусы, включая фаги.

На эпителии успешно растут спирохеты, нитевидные бактерии. В толстой кишке находится максимальное количество микроорганизмов (по сравнению с другими отделами пищеварительного тракта). В 1 грамме фекалий содержится до 250 млрд микробных клеток.

Что составляет нормальную микрофлору влагалища?

Там обитают бактероиды, лактобактерии, пептострептококки клостридии.

Для чего микроорганизмы нужны человеку?

Нормальная микрофлора, предотвращает колонизацию организма посторонними, в том числе патогенными микроорганизмами, Микроорганизмы осуществляют переваривание и детоксикацию (обезвреживание различных токсических веществ, – прим.

Kaktus) экзогенных субстратов и метаболитов (промежуточные продукты обмена веществ в живых клетках, – прим. Kaktus). Среди функций микрофлоры иммунизация организма, синтез витаминов, аминокислот, белков, участие в обмене желчных кислот, мочевой кислоты, липидов, углеводов, стероидов.

А также антиканцерогенное (антираковое) действие.

Все ли живущие в организме микроорганизмы полезны?

Условно-патогенные представители нормальной микрофлоры в норме неприятностей не вызывают, но при ослабление иммунной системы могут привести к развитию болезни. Например, стафиллокок – может вызвать гнойную инфекцию. Кишечная палочка, если окажется в мочевом пузыре, приводит к циститу.

Состояние, развивающееся в результате утраты нормальных функций микрофлоры, называется дисбактериозом или дисбиозом. При дисбактериозе происходят количественные и качественные изменения бактерий, входящих в состав микрофлоры. Присутствие хеликобактер пилори увеличивает риск развития рака желудка.

Что делать при дисбиозе и дисбактериозе?

Необходимо обратиться к врачу-инфекционисту. Для восстановления нормальной микрофлоры назначают препараты пребиотики, пробиотики (эубиотики) полученные из высушенных живых бактерий, представителей нормальной микрофлоры кишечника, бифидобактерий, кишечной палочки, лактобактерии и так далее.

Источник: https://kaktus.media/doc/324279_vnytrenniy_mir_cheloveka:_v_kajdom_iz_nas_jivyt_3_kilogramma_mikroorganizmov.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.