Что мы знаем о штаммах бактерий

В защиту бактерий

Представьте на минуточку жизненно-важные органы: сердце, мозг, легкие, почки, печень. Все они являются сложными образованиями, которые поддерживают жизнедеятельность организма. В случае, если один из этих органов погибнет, то человек неминуемо умрет. Это элементарно.

Однако существует еще один жизненноважный «орган», который также незаменим для поддержания жизни человека. Это — орган-невидимка. Только совсем недавно мы начали понимать, какую критически важную роль этот орган играет для здоровья человека. И потеря его равноценна потере печени или почек.

В отличие от сердца или мозга, этот орган не развивается внутриутробно. Он начинает формироваться сразу после рождения. Именно после рождения все наружные и внутренние покровы человека заселяются микроорганизмами, дружественными микробами. В течение первых трех лет жизни дружественные микробы формируют и «воспитывают» иммунитет ребенка.

Обратите внимание

Бактерии поселяются на каждом миллиметре кожи, мочевыводящих путей, носа, ушей, ротовой полости, пищевода и кишечника. У женщин микробы обитают в родовых путях.

Точно также, как тело этого человека покрыто пчелами, все доступные поверхности густо покрыты невидимками. В случае, если дружественные бактерии располагают слабым представительством в пищеварительной трубке, то такое состояние смерти подобно.

Много лет мы говорили о бактериях только в негативном смысле, поскольку считали, что они несут только смертельные заболевания. Многочисленные залпы антибиотиками привели не только к появлению новых, резистентных к антибиотикам штаммов бактерий. Они до тла разбили здоровье человечества.

Что же натворили антибиотики, которые спасли не одну жизнь?

Дело в том, что антибиотики не действуют избирательно. Они убивают как болезнетворных, так и полезных микроорганизмов. Мы объявили войну всем бактериям, в то время как болезнетворные микробы составляют только жалкий один процент. Раньше мы не знали о том, что для здоровья необходимы полезные бактерии.

Старина Гиппократ неспроста утверждал, что любое заболевание берет свое начало в кишечнике. Знаменитый врач намного опередил свое время, хотя не знал о существовании невидимых союзников человека.

ВОССТАНОВИТЬ ЗДОРОВЬЕ НЕВОЗМОЖНО БЕЗ ЗАСЕЛЕНИЯ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ  ТРУБКИ ПОЛЕЗНЫМИ БАКТЕРИЯМИ

Дружественные бактерии несут пользу не только кишечнику, но и распространяют свою позитивное влияние по всему организму. Они способны сдерживать болезнетворных бактерий, вирусов, грибков и паразитов. «Хорошие» бактерии участвуют в усвоении питательных веществ  и продукции пищеварительных ферментов. Они увеличивают биодоступность витаминов, аминокислот, углеводов и минералов.

А еще эти добрые самаритяне нейтрализуют токсины, тяжелые металлы и карциногены, активно двигают кишечное содержимое, держут под контролем уровень холестерина, продуцируют витамины К и группы В, предотвращают аллергические заболевания, укрепляют иммунитет, освобождают от лишнего веса и даже влияют на темперамент.

Важно

С нарушением внутренней экологии безоговорочно связаны как острые, так и хронические заболевания. К последним относят аллергические заболевания, болезнь Крона, язвенный колит, целиакию, аутизм, депрессию, сердечно-сосудистые заболевания, неалкогольную жировую дистрофию печени; аутоиммунные болезни (рассеянный склероз, болезнь Хашимото, сахарный диабет 1-го типа и ревматоидный артрит и др.).

Не меньший вред, чем антибиотики, нанесли микрофлоре и другие, не всегда оправданные медицинские процедуры.

Например, возросшая частота родоразрешения путем кесарева сечения. Эта процедура лишает новорожденного ребенка шанса «захватить» нужные для него бактерии-обитатели родовых путей матери.

Предполагают, что этим объясняются частые аллергические заболевания и ожирение у детей рожденных с помощью кесарева сечения. С целью исправить этот перекос, исследователи программы «Чрево человека» Колорадского Университета предлагают брать мазки из родовых путей женщины и наносить их содержимое на кожу младенца рожденного путем кесаревого сечения.

Но это еще далеко не все, друзья мои.

Опыты на мышах показали, что назначение антибиотиков в раннем возрасте приводит к нарушению метаболизма и ожирению у взрослой особи. А не то же самое мы делаем с нашими младенцами, направо и налево назначая антибиотики там, где они совершенно неуместны?

Не в этом ли лежат корни эпидемии диабета и ожирения?

РАННЕЕ ДЕТСТВО – ЭТО ОКНО ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕЙ  УЯЗВИМОСТИ ЗДОРОВЬЯ ВЗРОСЛОГО!

Именно поэтому нужно приложить максимальные усилия для недопущения неоправданного назначения антибиотиков. Особенно это важно в первые три года жизни ребенка. Ну а если уж так случилось, что в детстве вам неоднократно назначали антибиотики, то знайте, что вам предстоит кропотливая работа по восстановлению дружбы с незаменимыми для вашего здоровья бактериями.

Источник: https://healthycase.ru/profilakticheskaya-medicina/v-zashhitu-bakterij/

Топливный элемент на штаммах бактерий: 1 ложка сахара = 80 часов работы

 Как сумели доказать студенты из университета Тяньцзиня, микробный топливный элемент, “подкормленный” 1 ложкой сахара при определенных условиях способен генерировать электроэнергию на протяжении 80 часов. И это далеко не предел, уверены авторы метода. Проект команды студентов признан лучшим на престижной Международной выставке достижений генной инженерии IGem, прошедшей в сентябре 2015 года

Группа из 17-ти китайских студентов университета Тяньцзиня предложила свой вариант микробного топливного элемента (MFC), который, при добавлении ложки сахара развивает на выходе до 520 мВ и обеспечивает процесс генерации в течение 80 часов. Разработка принесла студентам премию за лучший энергетический проект и золотую медаль на престижном сентябрьском конкурсе Генетически Спроектированных Механизмов 2015 (IGem).

Инновационные способы электроэнергии солнца, ветра, воды и прочих возобновляемых источников объединяет один большой недостаток – зависимость объема вырабатываемой энергии от условий окружающей среды, времени года, особенностей климата и др.

Поиск источника, который бы освободил процесс сбора и накопления энергии от таких факторов влияния и привел группу молодых исследователей к созданию нового типа микробного топливного элемента.

Исследование возможностей одноштаммовых микробных топливных элементов производить энергию идет уже много лет, но из-за ограниченности потенциала и жестких требований к культивации на пути к созданию эффективного источника электроэнергии возникал целый ряд проблем, связанных, в первую очередь, с использованием одного вида электрогенных микроорганизмов.

Студент факультета фармацевтических технологий и руководитель команды Лин Вэй (Ling Wei) сообщил, что основным направлением их исследований стала генетическая модификация штаммов бактерий трех видов — Shewanella, B. Subtilis, E. Coli.

“Это инновационное решение, поскольку до нас никто не пытался воспроизвести реально работающий и эффективный микробный топливный элемент (MFC) из трех видов микробов. Полученные модификации позволяют нам, смешивая различные виды микробов, получать комбинации из двух элементов, необходимых электрогенам MFC для производства электроэнергии”.

– пояснил Лин, добавив, что в сравнении с существующими методами получения энергии путем использования энергопотенциала ветра, воды и солнца, их система является значительно более стабильной, независимой от погодных условий и места расположения, допускает, вместе с тем, возможность масштабирования в любых интересующих пределах.

“Альтернативные способы получения энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра имеют низкий коэффициент конверсии, и, возможно, потому мы не способны использовать их на полную силу, достигая эффективности, в среднем, 20 с небольшим процентов. Наш микробный топливный элемент может эффективно производить электричество и конвертировать в электричество неорганические вещества, такие как соль, вместе с простой глюкозой…”, резюмирует Лин.

Совет

По мнению инженера-биомеханика Лю Юэ (Liu Yue) команде удастся изготовить топливный элемент значительно меньших размеров, рассчитанный на большое время работы. В перспективе это позволит использовать MFC в качестве эффективной альтернативы популярным сегодня литиевым батареям. 

Источник: https://chart.whotrades.com/blog/43465760509

5 полезных бактерий, обитающих в наших организмах

Эти микроорганизмы, или по крайней мере некоторые из них, заслуживают хорошего к себе отношения, ведь многие бактерии являются дружественными для наших организмов – по сути они являются полезными бактериями и обитают в наших телах постоянно, принося лишь пользу. За последние несколько лет ученые обнаружили, что из всех бактерий, обитающих в нашем организме, приносят вред нашему здоровью меньшинство. На самом деле, большинство обнаруженных бактерий, обитающих в наших организмах полезны для нас.

Благодаря проекту «Микробиом человека» был составлен и обнародован список из пяти полезных бактерий, обитающих в нашем организме. Хотя и существуют болезнетворные штаммы некоторых из бактерий, эти типы встречаются достаточно редко.

Также следует отметить, что даже полезные штаммы этих бактерий, если они присутствуют у людей с сильно ослабленной иммунной системой и/или попадают в часть тела, где их не должно быть – могут вызвать заболевание. Однако это происходит не так часто.

Вот список из пяти полезных бактерий, обитающих в наших организмах:

Bifidobacterium Longum

1. Бифидобактерии лонгум (Bifidobacterium longum)

Этот микроорганизм содержится в больших количествах в кишечнике младенцев. Они производят несколько кислот, которые делают микрофлору кишечника токсичной для многих болезнетворных бактерий. Таким образом, полезные бактерии Bifidobacterium longum служат для защиты людей от различных заболеваний.

Bacteroides thetaiotaomicron

2. Bacteroides thetaiotaomicron

Люди не могут самостоятельно переварить много молекул растительной пищи. Присутствуя в желудочно-кишечном тракте, бактерии Bacteroides thetaiotamicron расщепляют такие молекулы. Это позволяет людям переварить компоненты, присутствующие в растительной пище. Без этих полезных бактерий вегетарианцы были бы в беде.

Lactobacillus Johnsonii

3. Лактобацилла Джонсона (Lactobacillus Johnsonii)

Эта бактерия имеет жизненно важное значение для людей и в особенности для детей. Она находится в кишечнике и значительно облегчает процесс усвоения молока.

Escherichia Coli

4. Кишечная палочка (Escherichia Coli)

Бактерии кишечной палочки синтезируют жизненно важный витамин К в желудочно-кишечном тракте человека. Обилие этого витамина позволяет механизму свертывания крови людей нормально функционировать. Этот витамин также необходим для нормальной работы печени, почек и желчного пузыря, обмена веществ и нормального усвоения кальция.

Viridans Streptococci

5. Стрептококк вириданс (Viridans Streptococci)

Эти полезные бактерии бурно размножаются в горле. Хотя люди и не рождаются с ними, со временем, после того, как человек родился, эти бактерии находят способ попасть в организм. Они размножаются там так хорошо, что оставляют совсем мало места для колонизации других, более вредных бактерий, тем самым защищая организм человека от болезней.

Как уберечь от гибели полезные бактерии

Нам необходимо использовать антибиотики только в крайних случаях, так как антибактериальные препараты помимо патогенных микроорганизмов уничтожают также полезную микрофлору, в результате чего в наших организмах возникает дисбаланс, и развиваются болезни.

Помимо этого, вы также можете начать регулярно употреблять ферментированные продукты, богатые полезными штаммами микроорганизмов (полезными бактериями), такие как квашеная капуста и другие овощи, кисломолочные продукты (йогурт, кефир), комбуча, мисо, темпе и пр.

Мыть руки необходимо, но не стоит сильно налегать на мытье рук антибактериальным мылом, так как этот тоже вносит свой вклад в развитие бактериального дисбаланса в организме.

Если вам все же пришлось использовать антибиотики, для восстановления микрофлоры кишечника и иммунитета вам следует во время и после их приема пить пробиотики, о чем подробно вы можете узнать здесь – Как принимать пробиотики при приеме антибиотиков, а самое главное зачем.

Источник: https://www.magicworld.su/o-poleznom/658-5-poleznykh-bakterij-obitayushchikh-v-nashikh-organizmakh.html

5 удивительных фактов о микробах, живущих внутри нас

Организм каждого человека изобилует огромным количеством микробов, которые обитают внутри нашего тела. Но трудно представить, какое количество фактов нам не известно об этих маленьких жителях.

Например, мы давно знали, что животные являются переносчиками микробов. Некоторое время назад ученые также узнали, что у этих крошечных арендаторов есть возможность вызвать у людей страшные заболевания. А другие микроорганизмы являются жизненно важными для поддержания нормальной микрофлоры и микрофауны организма.

Обратите внимание

В совокупности все микробы, живущие внутри каждого из нас, составляют «микробиом». Микробиолог Мартин Блейзер определяет микробиом как «все организмы, для которых мы являемся хозяевами, которые живут внутри нас и взаимодействуют друг с другом и с нашим телом».

Эти крошечные существа – от бактерий и грибов до простейших (в основном одноклеточных животных организмов) – имеют удивительно богатую историю. Вот пять интересных фактов о созданиях, которые называют ваше тело домом.

В вашем организме больше микробов, чем собственных клеток

Организм человека кишит микробами. Численность этих «квартирантов» исчисляется количеством, которое в 10 раз превышает количество клеток, из которых собственно и состоит организм человека. В свое время никто не удосужился подсчитать их, т.к. «точное число не имеет значения.

Имеет значение только тот факт, что человеческий организм настолько заселен бактериями, что их число многократно превышает численность клеток самого организма». По мере того, как развивается организм человека, все микробы развиваются вместе с ним.

Кроме того, наше тело считается домом также для огромного количества вирусов.

Вы родились без бактерий

Учитывая то, что внутри нас живет так много бактерий, кажется естественным, что люди просто рождаются с такими жильцами. Но это не так. Дети рождаются, не имея в организме никаких бактерий, и приобретают  их в первые несколько лет жизни. Дети получают первую порцию  микробов, когда они проходят через родовые пути матери.

Конечно, младенцы, родившиеся с помощью кесарева сечения, лишены такой возможности. При этом результаты многих исследований показывают, что микрофлора детей, родившихся путем кесарева сечения,  заметно отличается от микрофлоры детей, родившихся естественным путем.

И данные отличия микрофлоры, как считается, могут быть причиной повышенного риска развития определенных типов аллергий и ожирения.

Ребенок приобретает большую часть своего микробиома в возрасте до 3 лет – в период, когда метаболизм ребенка, его иммунная, когнитивная и репродуктивная системы проходят интенсивное развитие.

Бактерии могут быть хорошими и плохими

Вам, наверное, известно, что в то время как некоторые микробы могут вызвать у вас серьезное заболевание, другие имеют большое значение для поддержания вашего здоровья и сопротивления  инфекциям. Иногда одни и те же бактерии могут быть и полезными и вредными одновременно.

Читайте также:  Все, что нужно знать о бактериях полости рта

Рассмотрим Helicobacter Pylori – бактерию, ответственную за возникновение язвы желудка.

Эти бактерии были когда-то у большинства людей, но их распространенность неуклонно снижалась, и сегодня лишь около половины населения мира имеет их.

Важно

Большинство из носителей Helicobacter Pylori  не испытывают никаких симптомов, но у небольшого процента людей развиваются болезненные язвы в кислой части пищеварительного тракта.

Инфекция Helicobacter Pylori поддается лечению с помощью антибиотиков, но при этом есть  одна особенность. Блейзер и его коллеги обнаружили, что  отсутствие Helicobacter в ЖКТ, по-видимому, связано с такими заболеваниями пищевода, как рефлюкс-эзофагит и некоторые виды рака пищевода.

Иными словами, Helicobacter может быть вредна  для наших желудков, но полезна для нашего пищевода.

Хотя не все ученые согласны с такими выводами, существует большой объем данных, свидетельствующих о том, что Helicobacter имеет как  биологические недостатки, так и биологические преимущества.

Антибиотики могут вызвать астму и ожирение

Пенициллин стал крупнейшим научным прорывом, когда в 1928 году Александр Флеминг открыл его. С тех пор антибиотики пользуются огромной  популярностью, но чрезмерное и необдуманное их применение привело к тому, что образовались смертельные штаммы устойчивых к антибиотикам бактерий. Одним из таких штаммов стал метициллин-устойчивый золотистый стафилококк (MRSA).

Так вот, существуют некоторые доказательства того, что антибиотики также увеличивают риск развития астмы, воспалительных заболеваний кишечника и ожирения.

Конечно, бывают случаи, когда антибиотики необходимы. По словам Блейзера, ни один врач не будет сомневаться в назначении антибиотиков в тех случаях, когда ребенок очень болен. И, тем не менее, ученый убежден, что многие распространенные детские заболевания – от ушных инфекций до инфекций горла – способны исчезнуть сами по себе, без применения антибиотиков.

Польза коммерческих пробиотиков переоценена

Обнаружение того, что бактерии могут быть полезными для нас, породило что-то вроде повального увлечения пробиотическими добавками, состоящими из живых микробов, якобы дарующих здоровье. Многие люди принимают пробиотики после того, как прошли курс лечения антибиотиками. Но на самом ли деле данные добавки эффективны?

Как объясняет Блейзер, концепция пробиотиков заключается в том, чтобы помочь восстановить микрофлору после того, как она была нарушена антибактериальными препаратами. И на самом деле это неплохая концепция.

  Но само предположение, что можно восстановить  тысячи видов микроорганизмов, обитающих в нашем теле,  принимая лишь один вид, который получают из коровьего молока или сыра – по крайней мере, наивно.  Данный тип пробиотиков очень хорошо продается, но предлагает не так уж много пользы.

Рано или поздно будут изобретены пробиотические препараты, которые смогут действительно восстанавливать утраченную микрофлору. Но сегодня это слишком молодая отрасль фармацевтики, и польза пробиотиков, существующих сегодня, сильно переоценена.

Источник: http://www.yod.ru/articles/id_2218/

Устойчивость бактерий к антибиотикам угрожает всему человечеству

Открытие пенициллина Александром Флемингом в 1928 году стало одним из величайших открытий столетия. Тогда люди узнали, как бороться с бактериальной инфекцией, и это спасло миллионы жизней.

Теперь же в XXI веке перед людьми встает реальная угроза – рост устойчивости бактерий к антибиотикам, когда многие антибиотики становятся неэффективными.

Совет

Резистентность бактерий к антибиотикам специалисты считают чуть ли не самой серьезной глобальной угрозой здоровью человечества.

Масштабы проблемы, ее причины и то, какие меры необходимо принять, чтобы
справиться с ростом устойчивости бактерий к антибиотикам, специалисты обсудили
в рамках отдельной секции на Открытом европейском форуме (ESOF 2014), который
прошел в Копенгагене.

Как мы теряем антибиотики

Пенициллин стал массово производиться для лечения бактериальной инфекции уже
в 40-е годы во время Второй мировой войны.

В 50-е годы благодаря пенициллину
детская смертность от бактериальной пневмонии снизилась с 90% до 10%.

В 70-е
годы развитие современной медицины – трансплантологии, химеотерапии для лечения
онкологических заболеваний было во многом связано с применением
антибиотиков.

Но очень скоро злоупотребление этим мощным оружием против инфекции привело к
тому, что стали появляться устойчивые штаммы бактерий.

Еще в 1944 году было зафиксировано первое появление устойчивых к пенициллину
штаммов золотистого стафилококка, а в 1990 году их количество стало заметно
расти во всем мире. В 2010 году мультирезистенстные бактерии распространяются
повсеместно, а в 2014 году
появился доклад ВОЗ, в котором говорится о серьезности
проблемы.

«За такое короткое время человечество столкнулось с проблемой устойчивости
антибиотиков. Мы знаем об этой проблеме, и она касается всех, как проблема
глобального изменения климата. И если мы не примем меры, эта проблема может
привести к настоящей катастрофе», – говорит профессор Абердинского университета
(Шотландия) и научный консультант Европейской Комиссии Анна Гловер (Anne
Glover).

Почему появляется устойчивость

По мнению специалистов, в проблеме виноваты сами люди и природное свойство
бактерий приобретать устойчивость.

Устойчивые формы появляется из-за беспорядочного и частого применения
антибиотиков, когда люди занимаются самолечением, принимая антибиотики по
любому поводу, не задумываясь о том, что причиной болезни может быть вирусная
инфекция, против которой антибиотики бесполезны.

Обратите внимание

По словам Анны Гловер и врачи сами часто выписывают пациентам антибиотики,
особенно не вникая в суть проблемы.

Медики отмечают, что формирование устойчивости – это вполне закономерный
природный процесс.

Как появляются супербактерии

Бактерии – это древняя форма жизни. Они появились на нашей планете задолго
до человека и существуют, как минимум, 3 млрд. лет. Бактерии очень быстро
размножаются, во многом благодаря этому они научились необыкновенно легко
адаптироваться к самым разным изменениям условий среды. Если их травят, они
образуют устойчивые формы.

Появление таких устойчивых форм – это природный процесс, который является
следствием естественного отбора и вовсе не считается чем-то неожиданным
или необыкновенным.

«В ходе лечения выживают и остаются самые устойчивые мутантные формы
бактерий. Эти успешные формы формируют целые популяции, они процветают и быстро
распространяются по всему миру», – объясняет профессор Биргитта Нормарк
(Birgitta Henriques Normark) из Каролинского института (Швеция).

Против таких форм антибиотики становятся неэффективными.

По словам Биргитты Нормарк, уже известны устойчивые к антибиотикам штаммы
золотистого стафилококка, кишечной палочки, клебсиеллы пневмонии, пневмококка,
сальмонеллы, некоторые штаммы рода Shigella и Neisseria
gonorrhoeae.

При этом, границ для таких устойчивых форм не существует, и они быстро
распространяются по всему миру.

Например, метициллин-резистентный стафилококк –
бактерия, вызывающая сложно излечимые заболевания у людей, такие как сепсис,
пневмонии, распространен во всех странах.

Самых высокий процент устойчивых
штаммов наблюдается в Латинской Америке, некоторых странах Южной Америки, а в
Европе – в Великобритании, Ирландии, Испании, Португалии, Италии, Греции,
Румынии и Венгрии, говорит профессор Нормарк.

Угроза от животных

Как отмечают специалисты, люди могут приобрести устойчивые к антибиотикам
бактерии и от сельскохозяйственных животных.

На многих промышленных животноводческих предприятиях скот содержат в
помещениях и широко используют антибиотики, причем, не только для лечения
животных, но и в немедицинских целях: их добавляют в воду и корм для стимуляции
роста.

В 1986 году в Швеции антибиотики для усиления роста скота были
запрещены, в 2006 году этому примеру последовали все страны Евросоюза.

Важно

Правда,
что вполне естественно, антибиотики продолжают применяться для лечения и
профилактики болезней, часто их используют чрезмерно.

«Использование антибиотиков неизбежно, когда животные содержатся на
небольшом пространстве и плотность их большая», – говорит Хенрик Каспар Вегенер
(Henrik Caspar Wegener) из Технического университета Дании. По его словам, как
это ни удивительно, но больше всего антибиотиков употребляется в животноводстве
– 20% употребляется людьми, а 80% используется при выращивании
сельскохозяйственных животных.

В тройку лидеров стран по использованию антибиотиков для лечения и
профилактики заболеваний в животноводстве, по данным, которые привел Хенрик
Вегенер, входят Нидерланды, Франция и Великобритания.

По его мнению, для решения проблемы роста устойчивости к антибиотикам очень
важно разработать меры по регулированию использования антибиотиков в сельском
хозяйстве.

Как справиться с устойчивыми бактериями

По словам специалистов, чтобы справиться с проблемой, необходимо правильно
использовать антибиотики, лучше предотвращать инфекционные болезни. Также, как
отмечает Анна Гловер, нужны знания – образовательные программы для людей, чтобы
возникло понимание проблемы среди населения.

Выходом из ситуации является и разработка новых антибиотиков, но здесь
существует множество проблем. Уже в 80-е годы разработка новых антибиотиков
заметно снизилась, и с 1987 года классов новых антибиотиков не появлялось. Так,
число новых антибиотиков, появляющихся на фармакологическом рынке, драматически
падает: с 16 в 1983–1987 годах до двух в 2008–2012-х.

И здесь, по мнению Анны Гловер, все упирается в бизнес, ведь разработка
новых антибиотиков просто невыгодна компаниям, когда рынок и так переполнен
антибиотиками.

Другой выход из ситуации, по мнению специалистов, создание вакцин.

Необходимым решением проблемы, и здесь все мнения единодушны, является
международное сотрудничество. Проблема роста устойчивости бактерий к
антибиотикам должна решаться на мировом уровне.

Источник: https://www.infox.ru/news/84/science/medicine/132689-ustojcivost-bakterij-k-antibiotikam-ugrozaet-vsemu-celovecestvu

Наши тела, в основном, состоят из бактерий

Если к нам как следует присмотреться при достаточном увеличении, можно решить, что мы с вами в гораздо большей степени бактерии, чем приматы.

Когда Антони ван Левенгук, суконщик второй половины XVII века, ставший учёным-любителем, впервые описал микроорганизмы, многие сочли его сумасшедшим.

При помощи самодельного микроскопа он исследовал каплю воды из ближайшего пруда и зубной налёт соседей по городу Делфт, Нидерланды. И стал первым, кто заглянул в густонаселённый мир, ранее недоступный человеческому глазу. Позже мы узнаем, что огромная система бактерий, археобактерий, грибов и других микроорганизмов необходима для жизни на Земле.

Что мы эволюционировали из этих микробов — и вместе с ними. Но люди того времени не представляли, что делать с безумными описаниями Левенгука, его заметками о «маленьких животных», которые «плавали проворнее, чем я когда-либо видел», записями, которые легли в основу микробиологии.

Совет

Три с половиной столетия спустя научный журналист Эд Йонг (Ed Yong) продолжил дело Левенгука. Своим опытом изучения микроорганизмов он поделился в книге I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life («Множества во мне: микробы внутри нас и грандиозный взгляд на жизнь»).

Йонг описывает, как этот огромный невидимый мир формировал нас и других представителей царства животных. Развивается микробиомика, наука, которая изучает микроорганизмы, живущие внутри нашего тела и на его поверхности, а время войны с микробами заканчивается, отмечает Йонг.

Но мы только начинаем учиться сосуществовать с ними.

Я поговорила с Йонгом об эволюции восприятия, о том, как изучение микробиома превратилось из маргинальной науки в область, привлекающую все больше внимания, а также о том, как отличить подлинные перспективы этой науки от шума вокруг неё.

Мы произошли от микробов

— Как микроорганизмы повлияли не только на происхождение человека как вида, но и на наше выживание? За что мы их недооцениваем?

— Если мы посмотрим на царство животных в целом, мы увидим, что микробы открыли потрясающие эволюционные перспективы для животных. Во многих смыслах слова они — основа нашего успеха.

Например, существует более 80 тысяч видов насекомых, питающихся соком растений. Внутри клеток этих насекомых живут микробы, синтезирующие питательные вещества, которые отсутствуют в растительном соке.

Коровы, овцы и большинство травоядных полагаются на помощь микроорганизмов в том, что касается пищеварения. Многие другие животные — от некоторых жуков до крыс и коал — нуждаются в микробах для обезвреживания ядов, поступающих в организм с пищей.

Когда я посещаю зоопарки, смотрю документальные фильмы, перечитываю любимые с детства книги, я вижу этот скрытый уровень. Всё живое, что мы можем увидеть невооружённым взглядом, поддерживается организмами, которых мы увидеть не можем.

Что касается человечества, мы знаем, что микробы играют действительно важную роль в нашей жизни. Мы знаем, что они выстраивают и обучают нашу иммунную систему.

Мы знаем, что они формируют некоторые органы, и что отдельные части наших тел не развиваются правильно, если в нас нет благополучно существующего сообщества микроорганизмов.

Мы знаем, что живущие в нас микробы могут влиять на наше поведение и создавать препятствия на пути других микробов, вызывающих болезни.

То, о чём мы думаем как о личной территории, на самом деле представляет собой результат содружества между нами и множеством микроорганизмов. Например, традиционно считалось, что иммунная система — это защитная сила, блокирующая всё, что не является нашим телом, обнаруживающая и уничтожающая микробов.

Обратите внимание

Но в действительности мы видим, что микробы влияют на развитие иммунной системы, а она, в свою очередь, толерантна ко многим микроорганизмам. Работа иммунной системы заключается в том, чтобы держать эти микроорганизмы в нужных местах и постоянно проверять, правильные ли виды микробов живут в нас.

— Мы обнаружили микроорганизмы около 350 лет назад. Но они живут вокруг нас гораздо, гораздо дольше.

— Земля существует около 4,5 миллиардов лет. И большую часть того времени, что прошло с момента зарождения жизни — несколько миллиардов лет — жизнь была представлена преимущественно микробами.

Если мы представим всю историю Земли в виде одного календарного года, то окажется, что жизнь возникла на планете приблизительно в марте. Многоклеточные организмы, к которым мы привыкли, возникли только в октябре. А люди появились совсем, совсем недавно.

Мы — что-то вроде посыпки на пироге жизни. А на протяжении длительного времени жизнь на планете управлялась именно микробами, они преобладали. И с определённой точки зрения, это так и осталось по сей день.

— Вы очень хорошо сказали: «Микробы — не враги животных, а основа, на которой царство животных возникло». Это так чётко описывает процесс коэволюции — и одновременно показывает, как мы ошибались, оценивая роль микроорганизмов.

— Да. Наше восприятие микробов возникло в те времена, когда Роберт Кох и Луи Пастер, пионеры микробиологии, продемонстрировали, что микроорганизмы могут вызывать заболевания. И так мы думали о микробах на протяжении многих десятилетий. Как о причине эпидемий и признаке грязи. Мы хотели отпугнуть их или уничтожить.

Читайте также:  Какие есть формы бактериальной клетки и зачем микроорганизмам такое разнообразие?

Я думаю, что мы долго пренебрегали микроорганизмами и долго боялись. И ещё я думаю, что сейчас мы начинаем ценить их.

Микробомба: антибиотики

— Сейчас мы лучше понимаем важность той роли, которую играют микроорганизмы. Мы больше не воспринимаем их как нечто, что непременно нужно уничтожить. Но мы также должны признать, что слишком активно использовали антибиотики, и теперь должны победить возникшие в результате этого злоупотребления супербактерии.

— Бесспорно, что антибиотики стали огромным прорывом в области создания лекарств. Возможно, самым большим. Они излечили множество инфекционных заболеваний и спасли очень много жизней.

Но очевидно также, что антибиотики отрицательно действуют на наш микробиом. Это оружие массового поражения. Антибиотики уничтожают полезные микроорганизмы, от которых мы зависим, одновременно с микробами, вызывающими болезни. В этом смысле они больше похожи на атомные бомбы, чем на оружие, бьющее по определённой цели.

Сейчас мы оказались в трудной ситуации. С одной стороны, эффективных антибиотиков остаётся всё меньше, а устойчивые к антибактериальным препаратам микроорганизмы представляют всё большую угрозу общественному здоровью. Но с другой — мы понимаем всю важность сохранения микробиома.

Многие претензии к антибиотикам и их влиянию на микробиом преувеличены. Мы видим, что антибиотики воздействуют на микрофлору. Известно также, что у взрослых — и даже, в определённой мере, у детей — микрофлора затем восстанавливается. Она пластична.

В какой степени антибиотики негативно влияют на микробиом — вопрос открытый. Много говорится о том, что антибиотики повышают риск развития ожирения или бронхиальной астмы, поскольку они меняют микробиом детей.

Но многие из этих заявлений основаны на исследованиях, которые проводились на животных, и зарегистрированные в них эффекты совсем незначительны. Что же касается людей, эпидемиология оказывается довольно сложной.

— В свете этого, как мы должны относиться к антибиотикам?

— Уже ясно, что мы должны ограничить бесконтрольное использование антибиотиков и их применение без необходимости. Очевидно, что людям часто назначают антибиотики в тех случаях, когда они бесполезны. Например, при вирусных заболеваниях или даже при бактериальных — но тогда, когда возбудитель уже выработал резистентность. Дети получают гораздо большие дозы антибиотиков, чем это необходимо.

Если мы начнём применять антибактериальные средства более взвешенно, мы предупредим дальнейшее распространение устойчивых к антибиотикам бактерий. И мы поможем тем микроорганизмам, от которых зависим сами.

Важно

Но демонизировать антибиотики не стоит. Мы не говорим: «О, тебе не следует принимать их никогда». Я думаю, тут есть риск поднять слишком много шума.

В итоге родители, ребёнку которых назначили антибиотики, будут ждать чего-то плохого.

Как изменения в микробиоме делают нас больными или здоровыми

— В вашей книге вы упоминаете нелепо длинный список болезней, которые сейчас связывают с изменения микробиома (совокупности микроорганизмов, живущих на нас и внутри нас). В этот список попал сахарный диабет 1 типа, болезнь Крона, инсульт и даже псориаз.

— Микробиом действительно связывают с таким количеством заболеваний, что это выглядит почти карикатурно. Я думаю, что со временем выяснится, что многие из этих связей — не причинно-следственные, а всего лишь случайные корреляции.

— Верно. Вы отмечаете, что даже если доказать наличие причинно-следственной связи между, скажем, аллергиями и изменениями в микробиоме, это создаст намного больше вопросов, чем ответов.

— Я думаю, есть основания считать, что микробиом оказывает сильное влияние на наше здоровье. В исследованиях на животных было показано, что, если вы пересадите микробиом от больной особи к здоровой, некоторые признаки заболевания перейдут вместе с ним. Речь идёт, например, о болезнях сердца, колоректальном раке, ожирении, нарушениях пищеварения и воспалительных заболеваниях кишечника.

Но при этом, я думаю, остаётся открытым важный вопрос. Если микроорганизмы действительно влияют на эти заболевания, они их вызывают или только ухудшают течение? И если влияние есть, то насколько оно сильно? Насколько выражен эффект и можно ли его сравнивать с другими факторами, повышающими риск заболеть?

— Какие возможности изменения микробиома для восстановления здоровья вам кажутся наиболее перспективными?

— Я вдохновлён работами по исследованию мальнутриции (синдрома недостаточного питания).

Очень хорошие исследователи, например, Джефф Гордон (Jeff Gordon) и Дэвид Миллс (David Mills) изучают детей в таких местах, как Малави и Бангладеш.

Их работы показали, что микробиомы этих детей не созревают с нормальной скоростью. Получается, что микробиологический возраст намного отстаёт от биологического. И, видимо, это связано с симптомами мальнутриции.

И это может объяснить, почему мальнутрицию очень трудно вылечить очевидными способами. Диета, богатая питательными веществами, работает не очень хорошо. Может быть, дело в том, что дети, страдающие мальнутрицией, оказываются пойманы в порочный круг. Иммунные проблемы, проблемы с микробиомом, проблемы с кишечником — и все они подпитывают друг друга.

— Очень много шумихи вокруг темы ожирения и его связи с микробиомом. Лишний вес — это серьёзная, тяжёлая проблема. О том, что микробы могут быть тут замешаны, мы узнали более десяти лет назад. Но за прошедшее время прорывов в этой области было не очень много. Как вы можете это прокомментировать?

— Возможно, для изучения этой проблемы было проведено больше исследований, чем любой другой, касающейся микробиома.

Около 10 лет назад были опубликованы результаты работ, показавших, что микробиомы полных и худых людей (а также грызунов) отличаются.

Оказывается, если вы возьмёте микроорганизмы, например, страдающей ожирением мыши, а потом пересадите их мыши, лишённой собственного микробиома, она наберёт больший вес, чем если бы в качестве донора выступала худая мышь.

Предполагалось, что хотя бы в какой-то мере этот эффект был обусловлен причинно-следственной связью.

Совет

Позже появились более масштабные исследования и метаанализы, продемонстрировавшие, что результаты ранних работ невоспроизводимы. Так что мы оказались в довольно странном положении. В любом исследовании можно обнаружить явное различие между полными и худыми людьми, но эти результаты не воспроизводятся от работы к работе.

В целом это создаёт ощущение, что микроорганизмы, живущие в нашем кишечнике, могут влиять на то, как мы вырабатываем энергию и расщепляем питательные вещества, поступившие с пищей. Но, я думаю, вопрос, что это значит и как может быть использовано для улучшения здоровья, пока остаётся открытым.

Почему тема микробиома внезапно появилась в науке — и в шумихе вокруг неё

— В книге вы отметили, что раньше изучение микробиома находилось на периферии научных исследований, эта тема была маргинальной. А сейчас она активно обсуждается, находится в центре внимания. Что послужило причиной подъёма интереса к микробиому в науке?

— Я думаю, дело в симбиозе учёных, который в итоге и привёл к этому эффекту. Эти люди работали в разных областях, а потом внезапно обнаружили, что наблюдают похожие тенденции.

А затем вы получаете техническое преимущество: методы секвенирования, которые позволяют описать и изучить микроорганизмы, что и демонстрирует подлинное разнообразие, лежащее в основе микробиомов.

И, наконец, дело в тех важнейших экспериментах, которые показали влияние на наше здоровье около 10 лет назад — исследованиях, посвящённых ожирению и воспалительным заболеваниям кишечника.

— Покупатели сегодня часто слышат о «полезных бактериях» в йогуртах или пробиотиках. Но многие из этих заявлений довольно далеки от науки.

— Пробиотики сильно переоценены. О том, что они могут (или чего не могут), говорится очень много, но доказательная база, лежащая под этими высказываниями, довольно посредственна. Похоже, они действительно помогают при инфекционной диарее и при некоторых других проблемах. Но пробиотики связывают с самыми разными состояниями, и польза от их применения сильно преувеличена.

— Что вы делаете для микробиома? Я подозреваю, пробиотики вы не принимаете.

— Нет. Я не слишком сильно менял свои привычки (если менял их вообще) после того, как читал что-либо о микробиоме. Я думаю, эта область исследований всё ещё находится на ранней стадии. Но есть некоторые серьёзные результаты, например, мы знаем, что клетчатка — это отличный материал для «подкормки» самых разных микроорганизмов.

Лично я нашёл очень интересной идею, что состав микробиома постоянно меняется. Одни виды микробов встречаются в определённое время суток чаще, чем другие. Джетлаг нарушает этот цикл, ведь, когда мы путешествуем по разным местам, мы начинаем принимать пищу в случайное время.

Это исследование я принял так близко к сердцу, что изменил своё поведение. Поэтому теперь, если я возвращаюсь из Колумбии в Лондон, я попытаюсь приступать к еде в то время, в которое я бы ел, если бы был в Лондоне. Но я не знаю, действительно ли это влияет на последствия джетлага.

Грудное молоко — пища для младенцев и их микробов

— Вы упомянули об одном из самых замечательных доказательств нашей совместной эволюции с микроорганизмами. Об исследовании, посвящённом грудному молоку.

— Приблизительно на 10% грудное молоко состоит из сахаров, которые ребёнок на самом деле не может переработать. Они нужны, чтобы дать пищу микроорганизмам, находящимся в кишечнике младенца.

Поэтому, когда мать кормит грудью, она даёт пищу не только своему ребёнку, но и его первым микробам.

И в первую очередь она кормит специфические штаммы, эволюционировавшие так, чтобы иметь возможность перерабатывать присутствующие в грудном молоке сахара.

Так что грудное молоко не только питает микроорганизмы, но и выбирает из них нужные разновидности. Те, что развивались вместе с детьми, те, что будут защищать их здоровье и сформируют экосистему, устойчивую к воздействию других, более опасных, видов.

— Означает ли это, что женщине следует кормить грудью?

— Очевидно, что грудное молоко — это хорошо. Оно полезно и для микробиома, и для детей, и для матерей. Но если вы не кормите грудью, это не означает, что вы портите микробиом младенца.

Обратите внимание

Одна из вещей, которые я обнаружил, собирая материал для книги — это чрезвычайная гибкость физиологических механизмов. Развитие микробиома может нарушиться в результате множества факторов. И он определённо способен выдержать несколько ударов, сохранив возможность к восстановлению. А может быть, требуется очень много «щелчков», разрушающих микробиом, прежде чем его формирование нарушится.

И я думаю, это ещё одна вещь, которая нам пока непонятна: что в действительности может прервать нормальное развитие микробиома ребёнка?

— Я думаю, сейчас много страхов на тему «что происходит с вашим микробиомом, если вас не кормили грудью» или «если вы появились на свет при помощи кесарева сечения» или «если вы принимали много антибиотиков». Поэтому ваши слова о стойкости микробиома очень успокаивают.

— Я думаю, он устойчив в каких-то аспектах, а в каких-то — нет. Вопрос в том, как перечисленные факторы влияют на состояние микробиома в долговременной перспективе и как они взаимодействуют друг с другом.

Мы знаем, что все они воздействуют на микробиом, но что если мы не вполне правильно представляем их значение? Насколько серьёзны эти эффекты?

Сейчас довольно непростое время, потому что мы видим все эти вещи. И я думаю, сейчас очень сложно дать людям совет, касающийся здоровья, которому они могли бы следовать.

Источник: https://22century.ru/popular-science-publications/our-bodies-are-mostly-bacteria

5 фактов, которые нужно знать о микробах нашего тела

Здоровье

Наше тело населяет триллионы микробов, одни из которых могут привести к серьезной болезни, а другие важны для поддержания нормальной микрофлоры нашего организма.

Микробы внутри нашего тела составляют микробиом – то есть совокупность организмов, которые живут в нас и взаимодействуют друг с другом и нами.

Среди них есть бактерии, грибки и простейшие, и все они живут на нашей коже и органах.

Вот несколько интересных фактов о микробах нашего тела.

1. Микробов в нашем организме больше, чем клеток

Хотя ученые не могут точно установить количество микробов на нашем теле, по приблизительным подсчетам в нашем организме в 10 раз больше бактерий, чем клеток. По мере развития человека, развились и эти микробы. Больше 1 миллиарда бактерий на квадратный сантиметр находится на нашей коже.

2. Микробы в человеке появляются после рождения

При таком большом количестве бактерий, кажется естественным предположение, что мы видимо с ними рождаемся. Однако это не так. Люди рождаются без бактерий и получают их в первые несколько лет жизни.

Ребенок приобретает первую порцию бактерий при прохождении через родовой канал.

У тех детей, которые родились с помощью кесарева сечения, микробиом отличается от тех, кто родился естественным путем, и у них выше риск развития аллергий и ожирения.

К 3-м годам, когда обменная, иммунная, когнитивная и репродуктивная система интенсивно развивается, большинство детей получают большую часть бактерий.

3. Полезные и вредные бактерии

Возможно, вы знаете, что некоторые бактерии могут вызвать болезнь, в то время как другие поддерживают здоровье и защищают нас от инфекций. Но иногда одна и та же бактерия может быть как вредной, так и полезной.

Возьмем, к примеру, Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori) – бактерию, которая приводит к язве желудка. Когда-то эта бактерия была у большинства населения, но ее распространенность стала уменьшаться, и сейчас она обнаруживается у половины всего населения мира.

У большинства людей с этой бактерией нет никаких симптомов, но у некоторых появляются болезненные язвы в пищеварительном тракте.

Инфекции Хеликобактер лечатся антибиотиками, но есть одна особенность.

Специалисты обнаружили, что отсутствие Хеликобактер связано с болезнями пищевода, такими как рефлюксный эзофагит и некоторые виды рака пищевода.

Другими словами, Хеликобактер может быть вреден для желудка, но полезен для пищевода.

4. Последствия приема антибиотиков

Открытие пенициллина стало большим прорывом в медицине в 1928 году. С тех пор стали широко применяться антибиотики.

Однако чрезмерное использование антибиотиков привело к появлению смертельных штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам, таким как метициллин-резистентный золотистый стафилококк.

Важно

Теперь появились свидетельства того, что антибиотики также повышают риск развития астмы, воспалительных заболеваний кишечника и ожирения.

Конечно, есть случаи, когда антибиотики необходимы. Однако большинство обычных детских заболеваний, начиная от инфекций горла и других простудных заболеваний, проходят сами по себе.

5. Пребиотики и пробиотики: насколько они полезны?

Идея того, что бактерии могут быть полезны привела к распространению добавок с пробиотиками, которые содержат живые микробы. Многие назначают пробиотики после приема антибиотиков.

Но на самом ли деле они эффективны?

Считается, что они помогают при диарее, снижают риск появления аллергии, помогают в лечении вагинальных инфекций, и даже сокращают продолжительность простудных заболеваний.

Читайте также:  Наши соперники и помощники, или особенности существования бактерий

В отличие от пробиотиков, которые добавляют нам новые бактерии, пребиотики стимулируют рост полезных бактерий в кишечнике. Они содержатся в таких продуктах как овес, бананы, мед, лук и чеснок. Молочные продукты, такие как йогурт и кефир содержат как живые бактерии- пробиотики, так и пребиотики.

Однако в данный момент это остается малоизученной областью, и пока нет достаточно научных подтверждений пользы или вреда пробиотиков и пребиотиков.

Источник:

Перевод: Филипенко Л. В.

Источник: https://www.infoniac.ru/news/5-faktov-kotorye-nuzhno-znat-o-mikrobah-nashego-tela.html

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

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.

«Как только появились существа, у которых была система пищеварения, у них внутри поселились бактерии, — рассказывает Дмитрий Алексеев. — Они помогают нам с пищеварением и многими другими вещами, а мы помогаем им: люди для бактерий — это корабль для путешествий и получения энергии. Кстати, любая бактерия внутри кишечника, будь у нее возможность, немедленно нас бы съела, но наша иммунная система научились контролировать этот процесс так, чтобы бактерии занимались своими делами, не разрастались слишком сильно и еще и приносили нам пользу». 

Самый чувствительный орган

«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.

Совет

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.

Обратите внимание

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.

Важно

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

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

Ссылка на основную публикацию