Исследователи совершили прорыв в понимании микробиома кишечника
Исследователи значительно продвинулись в понимании микробиома кишечника — сложного сообщества бактерий и микробов, обитающих в нашей пищеварительной системе. Этот микробиом играет важнейшую роль в нашем здоровье, но составить карту его сложных взаимодействий всегда было непросто. Новое исследование открывает новые перспективы.
Что такое микробиом кишечника?
Кишечный микробиом — это сложное сообщество микроорганизмов, состоящее в основном из бактерий, населяющих кишечник человека. Эти микроорганизмы живут в симбиозе с нашим организмом и играют важнейшую роль в нашем здоровье и самочувствии. Микробиом кишечника участвует во многих биологических функциях, включая регуляцию обмена веществ и защиту от патогенных захватчиков. Он также помогает расщеплять потребляемую пищу и извлекать необходимые питательные вещества. Наконец, эти микроорганизмы также помогают регулировать иммунную систему, препятствуя размножению вредных бактерий.
Это сообщество микроорганизмов уникально для каждого человека и может зависеть от множества факторов, включая питание, образ жизни, прием лекарств и окружающую среду. Исследования показали, что его баланс имеет решающее значение для здоровья. Несбалансированный микробиом кишечника, известный как дисбиоз, связан с целым рядом проблем со здоровьем, включая воспалительные заболевания кишечника, диабет, ожирение и аллергию. По всем этим причинам ученые стремятся лучше понять, как эта совокупность микробов влияет на наше здоровье и как ею можно манипулировать для лечения или профилактики некоторых заболеваний, что и возвращает нас к данной работе.
Картирование взаимодействия микробов в кишечнике
В рамках этого ученые из Университета Ньюкасла (Великобритания) разработали вычислительный подход к анализу пищевых взаимодействий между микробами кишечника. Новый подход был применен к набору данных, моделирующих метаболизм 955 видов микробов кишечника. Данные были получены из более чем 1600 образцов фекалий людей, собранных примерно в пятнадцати странах. Все участники исследования либо страдали одним из одиннадцати заболеваний, которые ранее связывали с микробиомом кишечника, таких как воспалительные заболевания кишечника, диабет 2-го типа и рак толстой кишки, либо не страдали вообще.
В ходе исследования ученым удалось выявить специфические взаимодействия между микробами у людей с десятью из одиннадцати изучаемых заболеваний по сравнению с людьми, не страдающими этими заболеваниями. Эти нарушения были вызваны тем, что микробам не хватало соответствующих партнеров по питанию.
На пути к более целенаправленным методам лечения
Чтобы проиллюстрировать это на конкретном примере, авторы использовали этот новый подход для анализа кала людей с болезнью Крона — распространенной формой воспалительного заболевания кишечника. Они обнаружили, что отличительной чертой этого заболевания является отсутствие видов бактерий, способных потреблять сероводород, в частности, вида Roseburia intestinalis. Сероводород - это молекула, которая связана с регуляцией воспаления в кишечнике. Таким образом, данное открытие позволяет предположить связь между дефицитом этих сероводородсодержащих бактерий и болезнью Крона.
Эти специфические микробные взаимодействия открывают путь к лучшему пониманию механизмов, лежащих в основе заболеваний, связанных с микробиомом кишечника. Это также может привести к развитию терапии, направленной на конкретные виды бактерий, для лечения или профилактики этих заболеваний. Однако следует отметить, что данный подход пока находится лишь на концептуальной стадии. Поэтому потребуются дальнейшие исследования для подтверждения этих открытий и детального понимания сложных микробных взаимодействий.