Чем больше разнообразных видов бактерий обитает в вашем кишечнике, тем лучше для вашего здоровья. Теперь международная группа ученых под руководством Института медицинских исследований Хадсона (Hudson Institute of Medical Research) обнаружила способ определить, какие виды важны и как они взаимодействуют для создания здорового микробиома.
Понимание этих взаимосвязей открывает двери в новый мир медицинских возможностей для лечения различных заболеваний, от воспалительных заболеваний кишечника до инфекций, аутоиммунных заболеваний и рака.
Профессор Сэмюэл Форстер (Samuel Forster) с соавторами из Института медицинских исследований Хадсона, работая с сотрудниками из Института системной биологии (Institute for Systems Biology) в США и учеными из Университета Монаша (Monash University) потратили годы на изучение микробиома кишечника и выяснение того, какие виды выполняют какие функции.
Ученые утверждают, что теперь можно составить карту не только того, какие виды там есть, но и того, как они взаимодействуют и как это может повлиять на весь организм.
Микроскопическое мультикультурное сообщество
«В здоровом кишечнике обитает около 1000 различных видов бактерий — это микроскопическое мультикультурное сообщество, насчитывающее более триллиона отдельных членов», — комментирует Форстер.
«Бактерии в наших микробиомах существуют как сообщества, которые полагаются друг на друга в производстве и обмене между собой ключевыми питательными веществами», — добавляет он. «Мы разработали новый вычислительный способ понять эти зависимости и их роль в формировании нашего микробиома. Этот новый метод открывает наше понимание микробиома кишечника и обеспечивает основу для новых вариантов лечения, которые выборочно реконструируют микробные сообщества».
Например, при болезни Крона команда ученых подтвердила важность сероводорода. Ученые обнаружили, что наиболее вероятной причиной является потеря бактерий, использующих сероводород, а не увеличение количества видов, производящих его, как считалось ранее.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications, а его ведущий автор доктор Ванесса Марселино (Vanessa Marcelino) отмечает, что новый вычислительный способ изучения микробных сообществ стал ключом к установлению этих взаимосвязей.
Ранжируйте ключевые взаимодействия между бактериями
«Это значительный шаг в разработке комплексной микробной терапии», — объясняет доктор Марселино. «Этот подход позволяет нам идентифицировать и ранжировать ключевые взаимодействия между бактериями и использовать эти знания для прогнозирования целевых способов изменения сообщества».
Форстер с соавторами имеют давние отношения с биотехнологической компанией BiomeBank из Аделаиды, которая работает над новыми способами лечения и профилактики заболеваний путем восстановления микробной экологии кишечника.
«Благодаря партнерству между Институтом медицинских исследований Хадсона и BiomeBank, это понимание структуры сообщества предоставит возможность целенаправленного вмешательства с использованием рационально выбранных комбинаций микробов», — отметил он.
Факты о микробиоме
- Внутри и на поверхности вашего тела живут триллионы микробов; вместе они называются микробиомом, который жизненно важен для вашего здоровья и борьбы с различными заболеваниями.
- С тех пор, как микробиом был впервые обнаружен в конце 1990-х годов, ученые идентифицировали более 2000 видов микробов из крупнейшего микробиома кишечника.
- Кожа, мочевой пузырь и половые органы также содержат популяции микробиомов.
- Состав микробиома вашего кишечника уникален и влияет на ваш метаболизм, желудочно-кишечный тракт, мозг и иммунную систему.
- У здорового человека симбиотические и патогенные микробы работают в равновесии.
- Дисбаланс между симбиотическими (приносящими пользу вам и микробам) и патогенными (вызывающими болезни) микробами, известный как дисбактериоз, разрушает микробы, делая людей более восприимчивыми к таким состояниям, как воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) и инфекция Clostridioides difficile, вызывающая тяжелую диарею и воспаление толстой кишки или колит.
- Есть надежда, что вскоре мы можем оказаться на пороге новой эры здравоохранения, которая будет настраивать микробиом для оптимизации здоровья человека.
Статья по теме: Что такое кишечная микробиота и микробиом человека?