На протяжении десятилетий ученые считали, что младенцы сталкиваются с микробами в первый раз, когда они рождаются. И здоровая матка, и плацента, которая питает растущий плод, сказали они, стерильны. Если бактерии все же прокрадываются, они-злоумышленники и плохая новость для плода. Но в 2014 году Керсти Аагаард из Медицинского колледжа Бейлора бросила вызов этой догме. В образцах ткани плаценты у 320 женщин она обнаружила ДНК многих видов бактерий"уникальный микробиом плаценты", - утверждала она. Aagaard предположил, что этот микробиом является частью естественной беременности и может засеять тело плода микробами внутриутробно.
"Плацента не изобилует бактериями, но мы можем найти их, - сказала она New York Times, - и мы можем найти их, не глядя слишком сильно.”
С тех пор было опубликовано больше исследований плацентарного микробиома. Команда Aagaard и другие смотрели как эта община микробов меняет с весом тела , как она влияет на плаценту саму , соединено ли она к мочеизнурению или преждевременному рождению, и ли это “ недостающее звено ” между заболеванием камеди и проблемами стельности.
Но другие микробиологи с самого начала сомневались . Многие виды, о которых сообщается в этих исследованиях, легко выращивать в лабораториях, отметили они, так почему микробиологи в значительной степени не смогли культивировать микробы из плаценты в течение десятилетий? И как эмбрионы могут контролировать такие микробы, когда их иммунная система не развита? Во время написания книги о микробиомах я спросил многих исследователей, есть ли какие-либо открытия, которых следует опасаться, и наиболее распространенным ответом был микробиом плаценты.
Скептики утверждали, что бактериальная ДНК, скорее всего, произошла от микробов, живущих в более широком мире, которые загрязнили оборудование или образцы, используемые в этих более ранних исследованиях. Четыре исследования, которые специально пытались объяснить наличие таких загрязняющих веществ, не обнаружили никаких признаков микробиома плаценты. Может быть, это вовсе не недостающее звено. Может быть, он просто пропал.
Теперь, команда в Кембриджском университете взвесила одно из самых полных исследований на сегодняшний день в плацентарной ткани участвуют более 500 женщин. Исследователи не нашли доказательств существования сообщества микробов, живущих в здоровых плацентах. Несколько признаков бактериальной ДНК, которые они обнаружили, пришли либо от загрязняющих веществ, либо от вредных микробов, которые редко заражают плаценты. ” Мы очень долго думали о том, как удалить и идентифицировать каждый источник загрязнения", - говорит Джулиан Паркхилл, один из лидеров исследования. - Когда мы это сделали, то поняли, что ничего не осталось.”
” Это исследование, на мой взгляд, решает проблему",-говорит Мари-Клэр Арриета из Университета Калгари, которая не была вовлечена. Это напоминание о том, что данные ДНК “могут быть легко неправильно истолкованы”, добавляет она, и что “неправильные интерпретации могут стать довольно распространенными.”
Марлоес Деккер из Университета Квинсленда, который опубликовал небольшое исследование плацентарного микробиома в 2017 году, говорит, что Кембриджское исследование больше, более обширно и лучше справилось с учетом загрязнения. "Это, безусловно, может изменить интерпретацию наших результатов”, - говорит она. "Я не убежден в существовании истинной плацентарной микробиоты.”
Аагаард тем временем стоит у ее работы. Она утверждает, что Кембриджские исследователи использовали методы, которые вряд ли могли бы обнаружить настоящие плацентарные микробы, и что они фильтровали то, что они нашли, слишком строго. Она также указывает на другие недавние исследования, в которых исследователи также обнаружили бактериальную ДНК в ткани плаценты или сумели культивировать живые микробы . Паркхилл и его коллеги “не признают или наивны к другим доказательствам колонизации”, говорит она. "Мы не можем просто отмахнуться от этого и сказать, что это небрежная наука.”
Паркхилл утверждает, что Aagaard и другие недооценивают проблему загрязнения—проблему, которая простирается далеко за пределы плаценты. Когда научные работники хотят найти микробы в образце ткани, они используют комплект химикатов для того чтобы вытянуть вне любое дна, усилить его, и подготовить его для sequencing. Но эти "наборы извлечения" почти всегда имеют следы микробного дна в их, слишком! Даже если вы используете их на пробирке с чистой водой, вы найдете бактериальную ДНК. Это не имеет значения, когда вы смотрите на такие органы, как кишечник, чьи обширные сообщества микробов подавляют слабые сигналы от загрязняющих веществ. Но это очень важно, когда смотришь на места, где микробы редки или отсутствуют—как плацента. Существует огромный риск, что все, что вы найдете, исходит от наборов, а не от тканей.
Эта проблема, в шутку известная как” кит-Оме", привела ко многим ложным открытиям. Бактерии, которые процветают на солнечном свете, или которые не могут вырасти на температуре тела, были определены в человеческом мозге . Bradyrhizobium, который живет на корнях завода, было найдено в много частей тела . Другой вид, связанный с растениями, который не способен инфицировать клетки человека, был идентифицирован в ткани молочной железы (ирландских женщин, но не канадцев). Эти примеры были сравнены к поиску "голубых китов" в Гималаях или африканских слонов в Антарктиде."Они становятся все более распространенными, потому что новообретенная популярность микробиомной области в сочетании с растущей легкостью методов секвенирования привлекает исследователей, которые не знают о том, “как вездесущее загрязнение”, - говорит Паркхилл. "Многие люди просто пойдут и возьмут технику с полки, не понимая тонкостей и ловушек.”
Его команда приложила все усилия для решения этих проблем. Анализируя 537 образцов плаценты, исследователи также использовали экстракционные наборы на пустых образцах, чтобы увидеть, какие загрязняющие вещества были там. Они использовали 2 различных набора на нескольких образцов и sequenced извлеченное дна с 2 различными методами, cross-referencing все результаты. Они даже подсыпали в свои образцы небольшое количество бактерии Salmonella bongori, чтобы проверить, могут ли они обнаружить редкие микробы, которые действительно присутствуют.
Они также искали странные узоры. Например, они обнаружили Брадиргизобий в некоторых партиях образцов, которые были обработаны вместе, но не в других—верный признак того, что он пришел из наборов, а не плаценты. (Он также появился в пустых образцах.) Два других вида бактерий соответствовали штаммам, которые были проанализированы в совершенно другом исследовании с использованием тех же машин секвенирования; их ДНК почти наверняка убрали на машинах и попала в образцы плаценты. Команда также обнаружила дна от влагалищных бактерий, но редко, в малюсеньких количествах, и более часто от вагинально поставленных плацент чем те поставленные через C-разделы. Маловероятно, что такие микробы регулярно колонизируют плаценту; либо они загрязняют ткани во время родов, либо представляют собой Редкие инфекции.
В конечном счете, команда только нашла убедительное доказательство для одного вида в плацентарных образцах, и даже после этого в как раз 5 процентах образцов, и на очень низких уровнях. Он называется Streptococcus agalactiae (произносится как ay-guh-lack-tee-ay)—потенциальный патоген, который может передаваться от матери к ребенку во время рождения и вызывать неонатальный сепсис. “Это не противоречит догме о том, что матка не содержит микробов при здоровой беременности, потому что эта бактерия связана с болезнью", - пишет Никола Сегата из Университета Тренто в соответствующем комментарии. "Это открытие дает убедительные доказательства того, что в плаценте нет функциональной микробиоты.
Но Индира Mysorekar из Вашингтонского университета в Сент-Луисе отмечает, что команды только взяли пробы из области пальцевидными структурах, называемых терминальных ворсинах, которые передают питательные вещества от матери в кровоток плода. “Этой области не ожидается, бактерии, и там действительно не было много споров о том, есть ли микробиом там,” Mysorekar говорит. Когда другие исследования обнаружили плацентарные микробы, они осмотрели различные части органа .
Aagaard добавляет что Кембриджская команда использовала методы которые уменьшили бы шансы находить резидентные микробы, от Моя образцов в saline к использованию sequencing протоколов которые маловероятны для того чтобы найти бактерии в низких обилиях. Она также говорит, что команда слишком легко выставила микробов в качестве вагинальных загрязнителей, даже когда они были замечены в плацентах, которые были доставлены через кесарево сечение. ” Они вычитали вещи, которые, на мой взгляд, не имеет смысла вычитать", - говорит Агаард.
” В конце концов, любая из тех вещей, которые мы решили, загрязняющие вещества могут быть на самом деле " в плаценте, говорит Паркхилл. - Все сводится к суждению и балансу вероятностей. Отбрасываем ли мы десятилетия биологического понимания стерильности плаценты, или берем этот очень слабый и спорадический сигнал, который может быть вызван загрязнением, и утверждаем, что он реален?”
В некоторых случаях новые доказательства изменили его мнение. "Если бы вы спросили меня 10 лет назад, я бы сказал, что легкие стерильны”, - говорит он. - Сейчас это не так. Там есть община.“Другие ткани более противоречивы: заявления о микробиоме мозга были встречены со скептицизмом, и Паркхилл говорит, что " многие сигналы, которые я вижу в документах brain-microbiota, явно загрязнены.”
Конечно, трудно доказать отрицательный результат, но для плаценты, по крайней мере, ученые подошли близко: на протяжении десятилетий они успешно разводили стерильных мышей, удаляя матку беременной женщины, купая ее в стерилизующих химикатах, вырезая щенка в стерильных условиях и поднимая его в стерильной среде. Если микробы плаценты существуют, и переходят от матери к плоду, этот метод должен быть невозможен. Это явно не так. ” Это немного поразительно, что мы ведем дискуссию, учитывая, что окончательный эксперимент по стерильности в утробе матери проводился неоднократно и регулярно в течение более чем полувека",-говорит Мария Элиза Перес-Муньос из Университета Альберты. (Aagaard возражает, что это экстремальная процедура, которая, вероятно, удалит любые резидентные пренатальные микробы; “это ужасно чертовски трудно сделать животное без микробов”,-говорит она .)
Майсорекар считает, что техническая сторона этих дебатов затемняет более интересные вопросы. Например: если плацента стерильна, как это происходит ? Если плод развивается в микробиологическом вакууме в течение девяти месяцев, почему он не впадает в иммунологический шок, когда он внезапно подвергается воздействию миллионов бактерий при рождении? Почему кажется, что активируют плодоовощи иммунные клетки, которые обычно только активируют на подвержении к бактериальным молекулам? "Это имеет биологический смысл, что есть некоторые [пренатальные] воздействия”" говорит она, и если не через плаценту, то “где и как это происходит?”
Часто говорят, что академические бои настолько порочны, потому что ставки настолько низки , но спор о микробиоме плаценты-это больше, чем просто нишевая академическая ссора. Как я уже писал, целые области науки были построены на шатких, несуществующих основаниях. к напрасной трате сил, карьеры и денег налогоплательщиков. Если поле человек-микробиом, чтобы избежать этих ошибок, он должен бороться именно с этими вопросами о том, какие методы использовать и как данные должны быть интерпретированы. Несмотря на растущую популярность, ажиотаж и финансовую поддержку, эта наука все еще находится в зачаточном состоянии.
