Что такое микробиота?
- Микробиота – это микробы, живущие в организме человека, а микробиом – сообщество микробов, плюс территория их обитания, например, кишечник. И чем более разнообразно это сообщество – тем лучше. Это как в экологии: если в каком-то лесу много разных обитателей, то это более устойчивое сообщество. С другой стороны, это такое подспорье нашей иммунной системе. Потому что чем меньше микробов, на которые она вынуждена реагировать, тем скорее начнет отклоняться от своего прямого предназначения и ополчится на самого человека. Так что лучше держать ее занятой. Человеческий организм «заточен» на то, чтобы реагировать на большое разнообразие бактерий, и в тот момент когда мы переходим на однообразное питание, или сужаем количество полезных бактерий за счет препаратов, которые содержатся в лекарствах, либо в промышленно произведенной еде, кишечнику начинает не хватать каких-то сигналов, к которым он приспособился за миллионы лет.
Польза «хороших» бактерий и вред «плохих» сегодня не новость. Существует определяющий состояние кишечной флоры анализ на дисбактериоз. Зачем еще дополнительно изучать микробиоту?
– Анализ на дисбактериоз информационно беднее, в нем мы видим всего 3-4 «хорошие» бактерии и еще немного «вредных». Бактерии хорошо растут в кишечнике, но вырастить их на чашках довольно проблематично. А используя анализ ДНК, можно описать все многообразие микробиома – сотни разных бактерий в разных комбинациях.
Кроме того, анализ на дисбактериоз проводится, когда для этого уже появились показания, и обычно мы уже знаем, что происходит в результате серьезных отклонений от нормы. А в исследовании микробиоты наблюдали в целом здоровых людей, какие-то мелкие влияния, колебания вокруг нормы. В этом и есть интерес – оценить тренды. Имея данные о других показателях здоровья, анализах и пищевых предпочтениях, возможно связывать эти показатели со свойствами микробов кишечника. И говорить, например, что какие-то препараты, которые уменьшают разнообразие в микробиоте, потенциально могут привести к дисбактериозу.
Для исследования микробоиоты из фекалий пациентов выделялись ДНК кишечных микроорганизмов и проводилось их полногеномное секвенирование (то есть, прочитывалась вся ДНК, показывающая, кто там живет). А затем, чтобы подтвердить полученные ассоциации, выполнялось повторное секвенирование коротких участков ДНК, который есть у всех этих бактерий (гена16S рибосомальной РНК, для определения видов бактерий). То есть, полученные на всей выборке результаты проверялись на небольших группах людей, связанных конкретными факторами (прием какого-то препарата, определенные пищевые пристрастия).
Работа голландских ученых – не первое исследование такого рода. В чем его уникальность?
На сегодняшний момент исследование микробиоты университета Гронингена – самое качественное популяционное исследование. Оно было сделано за 2 года с использованием когорты lifelines – проекта, в рамках которого уже более 10 лет голландцы постоянно наблюдают за здоровьем 165 тыс. граждан. К 2013 году в Гронингене появилась огромная выборка с данными опросников о стиле жизни, диетах, использовании антибиотиков, данных по биохимическим анализам и генетике.
Дело в том, что, несмотря на более чем 10 тысяч исследований микробиоты, большинство из них связаны с какими-то болезнями и проводятся по принципу case-control исследования. То есть, набираются две группы – люди с заболеванием и здоровые, и наблюдаются различия между ними. И проблема в том, что при наборе небольших контрольных групп (обычно в переделах 100 человек) невозможно получить репрезентативную выборку. Именно поэтому голландское исследование уникальное – здесь проведена по-настоящему эпидемиологическая работа.
Что нового показало это исследование?
Эта работа очень важна для исследования значимости влияния лекарств на микробиоту. Сейчас препараты оцениваются на биобезопасность – проверяется изменение всевозможных показателей у пациентов, но не микробиоты. Голландские ученые обнаружили, что на «внутреннюю экосистему» человека влияют 19 типов лекарств, причем кроме очевидного влияния антибиотиков и препаратов, снижающих кислотность желудка, были обнаружены ассоциации бактерий с такими препаратами, как антидепрессанты и ингибиторы АПФ (лекарства, принимаемые при сердечной недостаточности и для снижения артериального давления).
Особенно же интересными оказались неожиданные факторы влияния на микробиоту. Например, ожидалось, что на первом месте будут угнетающие микрофлору кишечника антибиотики, но в голландской выборке особенно выделяются ингибиотры протонных помп (ИПП) – лекарства, широко используемые в мире в гастроэнтерологии. Снижающие кислотность желудка ИПП считаются безопасными, но никто не оценивал эффект от приема в течение длительного времени. Но из-за снижения кислотности (которая является барьером, установленным природой не просто так), «плохие» бактерии извне легче попадают в кишечник. Потому правильней идти по более сложному пути – стараться восстановить пищеварительную систему так, чтобы при нормальной кислотности желудка не возникало его раздражения.
Также очень заметной оказалась сильная ассоциация пептида Хромогранина A (CgA) – маркера стресса в нейроэндокриной системе. Его низкий уровень отмечен у людей, которые едят больше фруктов. Они же имели большее разнообразие микробов и высокий уровень липопротеинов высокой плотности. В то время как повышенный уровень CgA сопровождался нарушением пищеварения и синдромом раздраженного кишечника.
Негативное действие лекарств, воздействуя на микробиоту, может приводить к различным нарушениям через 5-10 лет. Например, к аллергии. Оценить это на столь длительных временных промежутках тяжело, но если оценивать микробиоту сразу – то возможно. При этом речь идет не о том, чтобы отказаться от каких лекарств, а о том, чтобы при разработке препаратов были учтены возможные варианты защиты от них микробов кишечника.
Но это дело будущего. А что можно сделать уже сейчас, чтобы, например, врач, который назначает лекарства, одновременно мог бы наблюдать и за микрофлорой пациента и тем, чтобы она возвращалась в нормальное состояние?
- К сожалению, существует большой разрыв между научными исследованиями и их применениями на практике. Пока современная методика оценки ДНК еще не пришла в клиническую диагностику. И чтобы это произошло, нужно, в первую очередь показать, что этот метод фактически не дает никаких сбоев по внешним причинам. И разработать такой протокол клинической диагностики, чтобы любой лаборант мог без проблем его выполнить.
В идеале хотелось бы делать анализ настолько своевременно, чтобы не доводить дело до лечения, а корректировать пищевое поведение и вообще все то, что влияет на состояние иммунной системы. Современный большой город – не очень дружественная по отношению к нашим бактериям среда. Это и питание на ходу, и готовые продукты с большим содержанием сахара, соли и консервантов. А наши бактерии любят каши, в которых большое количество волокон. Но утром ни у кого нет 20 минут, чтобы эту кашу себе сварить.
В общем, бактерии предпочитают здоровую пищу.
- Да.