Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–адости совместной трапезы




 

 ак уже говорилось, человек не ест в одиночку, его трапезу всегда раздел€ют бактерии. Ќедавно профессор –уанского университета ¬иктор Ќоррис, директор лаборатории ЂSysdiagї (‘ранци€) ‘ранк ћолина и профессор ”ниверситета штата ƒжорджи€ (—Ўј) Ёндрю √евиц предложили гипотезу, согласно которой существует св€зь между пищевыми предпочтени€ми хоз€ина и составом его кишечной микрофлоры, причем бактерии имеют возможность вли€ть на питание хоз€ина (ЂJournal of Bacteriologyї 2013, 195, 3, 411Ч416, doi:10.1128/JB.01384-12).

‘актов, доказывающих, что состав микробного сообщества зависит от питани€ хоз€ина, множество. јвторы гипотезы ссылаютс€ на сравнительное исследование микрофлоры европейских детей и детей из Ѕуркина-‘асо, которые ед€т в основном растительную пищу с малым количеством жиров. ¬идовой состав бактерий у них разный. ќчевидно, кишечна€ микробиота людей, в рационе которых много полисахаридов, помогает им извлекать максимум энергии из растительных волокон и защищает от кишечных заболеваний.

Ѕактери€м важно не только качество, но и количество поступающих веществ. ¬ услови€х избытка пищи и голода они должны чувствовать себ€ по-разному. ¬ подобных экспериментах к исследовани€м удобно привлекать бирманского питона, который поститс€ много дней, а потом наедаетс€ до отвала. » действительно, у голодного и сытого питона состав микрофлоры различаетс€.

Ќа состав микробного сообщества вли€ют и психологические стрессы. ќни сопровождаютс€ выбросами адреналина и норадреналина, которые стимулируют выделение железа и других индукторов, воздействующих на рост бактерий. ќсобенно заметно выброс гормонов стресса мен€ет состав микрофлоры ротовой полости. Ќе исключено, что гормональные изменени€, вызванные беременностью, также сказываютс€ на микробном сообществе, чем и можно объ€снить неумеренный аппетит некоторых беременных дам и их т€гу к определенным продуктам.

јвторы гипотезы также уверены, что люди, живущие вместе, страдают сходными алиментарными нарушени€ми, потому что ед€т одно и то же, и у них, благодар€ сходному питанию, должны быть похожие микробные сообщества. ѕо мнению исследователей, различна€ восприимчивость некоторых народов к болезн€м зависит от локализации и состава микробного сообщества больше, чем от генетических факторов. ≈сли разные народы по-разному питаютс€, то и микрофлора у них разна€. Ќо эти предположени€ еще предстоит проверить.

¬тора€ часть гипотезы также нуждаетс€ в доказательствах. »сследователи подчеркивают, что кишечна€ микрофлора представл€ет собой сложную экосистему, вход€щие в нее виды неизбежно конкурируют друг с другом. ÷ель у них одна Ч развиватьс€ и размножатьс€. »сточник жизни дл€ них Ч продукты, съеденные хоз€ином. “е виды бактерий, которые бы не жаловались, что их среда заела, а научились управл€ть предпочтени€ми своего хоз€ина, получили бы огромное преимущество. –азумно предположить, что у бактерий было достаточно времени, чтобы овладеть этим искусством.

¬о вс€ком случае, воздействовать на поведение хоз€ина они в состо€нии. Ќапример, бактериальна€ сигнальна€ молекула индол, вли€юща€ на прочность соединени€ эпителиальных клеток кишечника, структурно сходна с мелатонином, который помогает регулировать цикл сна-бодрствовани€. “ирозин и триптофан могут проходить через гематоэнцефалический барьер и превращаютс€ в мозгу в дофамин, который вызывает чувство удовольстви€ и прилив бдительности, и серотонин, навевающий спокойствие и сон. “еоретически, регулиру€ синтез дофамина, бактерии вли€ют на удовольствие, получаемое человеком во врем€ еды. ј еще микроорганизмы могут воздействовать на содержание в плазме пептида YY, который сокращает потребление пищи и продлевает интервал между ее приемами. ћикробиота также регулирует использование получаемой с пищей энергии: ожирение и метаболический синдром сопровождаютс€ уменьшением видового разнообрази€ микробного сообщества и изменением пула работающих микробных генов. ј еще микробы способны вызывать чувство тревоги, которое уж точно вли€ет на аппетит. ¬ общем, возможностей много, но все надо подробно изучать.

јвторы гипотезы предлагают разные способы ее проверки. Ќапример, можно стимулировать область мозга, вовлеченную в получение удовольстви€, различными бактериальными метаболитами: индолом, полиаминами, жирными кислотами с короткой цепью, и проследить за изменени€ми активности нейронов. ј можно экспериментировать с мышами, выращенными на разных диетах. ≈сли животных из одной группы напичкать антибиотиками, а затем ввести им набор кишечной микрофлоры мышей другой группы, у них должны изменитьс€ и пищевые предпочтени€.

—огласно гипотезе, состав микробного сообщества под вли€нием внешних условий посто€нно измен€етс€, и большинство изменений приводит к болезн€м. ≈сли это действительно так, здоровье улучшитс€, если поддерживать стабильность видового состава сообщества. “акой стабилизации можно достигнуть, регул€рно ввод€ животным посто€нный набор непатогенных бактерий. »х видовой состав не имеет большого значени€, главное, чтобы он не мен€лс€.

 

ќбщее светлое будущее

 

Ёпидемиологи и клиницисты отмечают стремительный рост некоторых аутоиммунных заболеваний: астмы, диабета второго типа, рассе€нного склероза, воспалительных заболеваний кишечника. ћедики пытаютс€ объ€снить ситуацию достижени€ми медицины: гигиена, мол, ограничила распространение патогенных микроорганизмов, что привело к развитию аутоиммунных заболеваний. Ќо патогенные бактерии Ч капл€ в море по сравнению с нормальной кишечной микрофлорой, котора€ имеет пр€мое касательство ко всем вышеперечисленным недугам, а также множеству других, в том числе раку, расстройствам метаболизма и поведени€.

‘ундаментальные аспекты здоровь€ абсолютно зависимы от микробного симбиоза Ч к этой мысли люд€м еще предстоит привыкнуть. —овременные санитарные меропри€ти€ и широкое распространение антибиотиков, которое правильнее было бы назвать разгулом, призваны укрепл€ть наше здоровье, а на деле его подрывают. ѕоэтому разумнее нам обходитьс€ без антибиотиков. Ћечитьс€ надо по-другому. „ем больше мы будем узнавать о вли€нии разных видов бактерий на наш организм, тем шире сможем использовать микроорганизмы, их ферменты (ингибиторы или активаторы различных процессов), диету, благопри€тную дл€ необходимых пациенту бактерий, абсорбенты, позвол€ющие св€зывать вредные микробные метаболиты. »менно в этом направлении надлежит трудитьс€ фармацевтам и разработчикам функционального питани€.

ќднако же эти меры не помогут справитьс€ с патогенными бактери€ми. ≈сли щадить патогенное меньшинство ради большинства нормальной микрофлоры, можно запросто умереть от инфекционной болезни, пневмонии например. Ќе проще ли обходитьс€ вообще без микрофлоры, а вместо пробиотиков и специальных диет принимать необходимые пищевые добавки?

¬ообще-то без микрофлоры прожить можно, и существование гнотобионтов это доказывает. ѕрофессор  аролинского института (Ўвеци€) —вен ѕеттерсон обнаружил, что безмикробные мыши, живущие в стерильных услови€х, более предприимчивы и менее тревожны, чем животные с нормальной микрофлорой, и дольше живут (ЂProceedings of the National Academy of Sciencesї, 2011, 108, 7, 3047Ч3052, doi: 10.1073/pnas.1010529108). Ќо гнотобионты имеют преимущество только в идеальных услови€х, к негативным воздействи€м такие животные более чувствительны, чем обычные. Ќам после изгнани€ из ра€ без микрофлоры не обойтись, тем более что она нам как орган.

”вы, не обойтись пока и без антибиотиков, но, возможно, вскоре мы найдем управу на патогенов. ѕрекрасный способ борьбы с инфекционными болезн€ми Ч вакцинаци€, однако привитьс€ от всего пока невозможно хот€ бы потому, что возбудителей инфекции слишком много и все они разные. ≈сли делать прививки от всех известных болезней, иммунна€ система просто не выдержит такой нагрузки. »деальным выходом была бы универсальна€ вакцина. ≈е разрабатывают исследователи из нескольких лабораторий разных стран под руководством ƒжеральда ѕира (ћедицинский центр Ѕостонского университета). ¬ этой работе (ЂProceedings of the National Academy of Sciencesї, 2013, 110, 24, E2209ЧE2218, doi/10.1073/pnas.1303573110) участвуют и российские ученые, сотрудники лаборатории химии гликоконъюгатов »нститута органической химии имени Ќ.ƒ.«елинского –јЌ под руководством члена-корреспондента –јЌ Ќикола€ Ёдуардовича Ќифантьева. ¬ течение 16 лет ученые исследовали иммунные свойства полисахаридного компонента бактериальной оболочки Ч полимера N-ацетилглюкозамина (ѕЌј√). —начала исследователи обнаружили ѕЌј√ у нескольких видов патогенных бактерий, которые, размножа€сь, образуют биопленки. ѕЌј√ как раз входит в полисахаридный каркас, объедин€ющий бактерии. «атем оказалось, что его синтезируют даже такие микроорганизмы, которые не образуют биопленок, а также некоторые одноклеточные грибы и простейшие, в том числе возбудители мал€рии и трихомониаза. —уд€ по широкому распространению этого полисахарида, он повышает устойчивость клеток к внешним воздействи€м. Ќо, оп€ть же благодар€ своей распространенности и универсальности, ѕЌј√ может служить антигеном дл€ единой вакцины. „тобы ѕЌј√ вызывал эффективный иммунный ответ, его пришлось модифицировать. »сследователи создали вакцину, в состав которой помимо синтетического полисахарида входит более двадцати компонентов. —ейчас она проходит первую стадию клинических испытаний. Ѕудем наде€тьс€, что все закончитс€ благополучно и ѕЌј√ окажетс€ полисахаридом, присущим исключительно патогенным бактери€м и простейшим.

—танет ли нова€ вакцина панацеей Ч неизвестно. Ћюди уже думали так, когда открыли антибиотики. ќднако в любом случае мы скоро не сможем лечитьс€ старыми методами. ѕатогенные микроорганизмы слишком быстро приобретают устойчивость к новым лекарствам, а мы все больше узнаем о свойствах нашей нормальной кишечной микрофлоры и учимс€ использовать эту информацию. ѕохоже, нас ожидает нова€ революци€ в биологии и медицине.

 

ƒе€тельность ЂThe Human Microbiome Projectї не ограничивалась —Ўј, исследовани€ проводили также в ≈вропе,  итае, японии. ¬ том самом номере ЂNatureї опубликована стать€ о сравнении микробиоты кишечника у людей разных культур (T.Yatsunenko et al, ЂNatureї, 2012, 486, 7402, 222Ч227, doi:10.1038/nature11053). ѕробы вз€ли у 100 человек из народа гухибо (венесуэльска€ јмазонка), 115 человек из деревень –еспублики ћалави в ёжной јфрике и у жителей трех городов —Ўј (316 человек). ¬ыборки включали людей разных возрастов, от младенцев до пожилых.

ќказалось, что микробиота у новорожденных более разнообразна, чем у взрослых, и по мере взрослени€ разнообразие уменьшаетс€. ¬ кишечнике младенцев преобладает род Bifidobacterium, те самые, что подавл€ют болезнетворную микрофлору и имеют множество других полезных свойств. „то касаетс€ Ђкультурных различийї у взрослых, то, например, в микробиоте малавийцев и гухибо преобладали представители рода Prevotella, у жителей —Ўј Ч Bacteroides. ќчевидно, это св€зано с особенност€ми диеты: в рационе аборигенных народов преобладают углеводы, а пища американцев богата белками и жирами.

 акое место на микробиомной Ђкарте мираї занимает –осси€? Ќа одной шестой части суши весьма разнообразны природные услови€, этнокультурные и экономические показатели, и все это вли€ет на состав микробиоты.  ак именно Ч вы€сн€ли сотрудники геномного центра и лаборатории биоинформатики из Ќ»» физико-химической медицины (ћосква). ¬ рамках проекта образцы дл€ анализа были получены у здоровых росси€н в разных регионах –оссии, причем не только в крупных городах, но и в сельских област€х “атарстана, ќмской области, “увы. ƒл€ образцов проводили полногеномное секвенирование микробиоты с последующим метагеномным анализом.  аждый из этих двух этапов зан€л около полутора лет.

–оссийский микробиом имеет национальные черты, у сельского населени€ встречаютс€ уникальные сообщества, не свойственные ни европейцам, ни американцам, ни китайцам, причем основу таких микробиот составл€ют бактерии, ассоциированные со здоровым кишечником. Ќекоторые образцы про€вл€ют сходство с аборигенными, вз€тыми у гухибо и малавийцев. ƒл€ –оссии более характерно преобладание Faecalibacterium, Ruminococcus, Roseburia,, дл€ —Ўј, как уже говорилось, Ч Bacteroides. »нтересно, что западноевропейские образцы по этим показател€м занимают промежуточное положение между –оссией и —Ўј. —ейчас готовитс€ к публикации научна€ стать€ российских ученых про эти открыти€ и другие особенности российской микробиоты.

 стати, в конце 2012 года вышла стать€ о веб-сервисе MALINA дл€ метагеномного анализа кишечной микрофлоры человека, разработанном той же группой биоинформатики Ќ»»‘’ћ (A.V.Tyakht et al, ЂSource Code for Biology and Medicineї, 2012, 7, 13, doi:10.1186/1751-0473-7-13).

 

 

Ђ–оссийский метагеномный проектї (http:// metagenome.ru)

http://www.hij.ru/read/issues/2013/august/2775/

http://www.hij.ru/read/issues/2013/january/!!!





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-20; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 190 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

80% успеха - это по€витьс€ в нужном месте в нужное врем€. © ¬уди јллен
==> читать все изречени€...

496 - | 499 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.012 с.