В новом исследовании обнаружено, что состав микробиома вашего кишечника помогает спрогнозировать, какова вероятность того, что вы заболеете от потенциально опасной для жизни инфекции, вызываемой Klebsiella pneumoniae, E.coli и другими микробами, а изменить этот состав можно, сменив диету.
Группа бактерий под названием Enterobacteriaceae, включающая в себя Klebsiella pneumoniae, Shigella, E.coli и другие, в небольших количествах является частью здорового микробиома в кишечнике человека. Но в больших количествах, вызванных, например, повышенным воспалением организма, или употреблением заражённой пищи, эти микробы могут стать причиной болезни. В крайних случаях избыточное количество Enterobacteriaceae в кишечнике представляет опасность для жизни.
Учёные воспользовались вычислительными методами, включая ИИ, чтобы проанализировать состав микробиома кишечника более 12000 человек из 45 стран, используя образцы кала. Они обнаружили, что микробиомная «подпись» человека может сообщать о вероятности колонизации его кишечника Enterobacteriaceae. Эти результаты стабильны как в отношении разных состояний здоровья, так и географического положения.
Исследователи идентифицировали 135 видов кишечных микробов, которые часто находят в отсутствие Enterobacteriaceae, вероятно, защищая нас от инфекции.
Интересным примером обладающих защитной функцией микроорганизмов кишечника является группа бактерий под названием Faecalibacterium, которые вырабатывают полезные соединения под названием короткоцепочечные жирные кислоты, расщепляя клетчатку, содержащуюся в нашей пище. Похоже, это служит защитой от инфицирования болезнетворными видами Enterobacteriaceae.
Учёные предполагают, что употребление большого количества клетчатки поддерживает рост полезных бактерий, которые вытесняют вредные бактерии, существенно снижая риск заболевания.
Напротив, при употреблении пробиотиков, которые не меняют среду кишечника напрямую, степень вероятности инфекции Enterobacteriaceae существенно не снижается.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology.
«Наши результаты предполагают, что потребляемая нами пища очень важна, чтобы контролировать вероятность заражения рядом бактерий, включая E.coli и Klebsiella pneumonia, поскольку благодаря ей среда в нашем кишечнике изменяется и становится более враждебной в отношении возбудителей болезни», — говорит Александр Алмедиа, исследователь с факультета ветеринарии Кембриджского университета и старший автор статьи.
Он добавляет: «Потребляя клетчатку в составе таких продуктов питания как овощи, бобовые и цельные зёрна, мы обеспечиваем бактерии кишечника сырьём, из которого они производят короткоцепочечные жирные кислоты — составы, защищающие нас от этих патогенных микроорганизмов».
Klebsiella pneumonia может служить причиной пневмонии, менингита и других инфекций. Внушающий тревогу рост антибиотикорезистентности к этому патогену заставляет учёных искать новые способы контролировать её и подобные ей бактерии.
«С ростом антибиотикорезистентности у нас остаётся всё меньше вариантов лечения. Сейчас наилучший подход — это в первую очередь профилактика инфекций, и мы можем осуществлять её, устраняя факторы, способствующие процветанию этих болезнетворных бактерий в нашем кишечнике», — говорит Алмедиа.
Новое понимание взаимодействия между микробами кишечника
В предыдущих исследованиях, имевших целью понять взаимодействие между различными бактериями в нашем кишечнике, использовались мышиные модели. Но некоторые результаты нового исследования противоречат результатам исследований, проведённых ранее.
В новом исследовании обнаружили, что 172 вида микробов кишечника могут сосуществовать с болезнетворными видами Enterobacteriaceae. По функционалу многие из этих видов схожи с этими патогенами — для того, чтобы выжить, им необходимы те же питательные вещества. Ранее считалось, что борьба за ресурсы мешает болезнетворным бактериям заселять кишечник.
В отношении лечения это имеет важное значение: приём пробиотиков, которые соревнуются за право получить те же питательные вещества, что и вредные бактерии, чтобы заморить их голодом — не работает. Учёные говорят, что намного полезнее сменить среду в кишечнике, например, с помощью диеты, чтобы снизить риск инфицирования Enterobacteriaceae.
«Это исследование подчёркивает важность изучения патогенов не как изолированных единиц, но в контексте окружающего их микробиома кишечника», — говорит доктор Ци Инь, приглашённый исследователь на факультете ветеринарии Кембриджского университета и первый автор этого отчёта.
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материалы предоставлены Кембриджским университетом (University of Cambridge).
Оригинал статьи лицензирован в соответствии с Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Вам также может быть интересно: