«Иммунную систему лучше держать занятой»

В человеческом организме гораздо больше бактериальных клеток (микробиоты), чем своих собственных, причем большая доля из них находится в кишечнике. Бактерии чутко реагируют на пищевое поведение человека и медикаменты.

Департамент генетики медицинского центра университета Гронингена (Голландия), провел уникальное изыскание микробиомов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. В работе приняли участие и российские ученые. Сейчас в России также проходит изыскание, направленное на изучение микробиоты горожан. Что показало голандскоекое изыскание, какое направление открывает оно в науке и будто его результаты коррелируются с российскими, рассказал гендиректор компании «Кномикс» – резидента Сколково с проектом по микробиоте кишечника, к.б.н. Дмитрий Алексеев.

Гендиректор компании «Кномикс», к.б.н. Дмитрий Алексеев

Что такое микробиота?

— Микробиота – это микробы, живущие  в организме человека, а микробиом – сообщество микробов, плюс территория их обитания, так, кишечник. И чем более многообразно это сообщество – тем лучше. Это будто в экологии: если в каком-то лесу немало разных обитателей, то это более устойчивое сообщество. С иной 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. Этак что лучше держать ее занятой. Человечий организм «заточен» на то, чтоб реагировать на большое разнообразность бактерий, и в тот момент когда мы переходим на однообразное стол, 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.  

Прок «хороших» бактерий и вред «плохих» ныне не новость. Существует определяющий состояние кишечной флоры разбор на дисбактериоз. Зачем еще дополнительно учить микробиоту?

– Анализ на дисбактериоз  информационно беднее, в нем мы видим итого 3-4 «хорошие» бактерии и еще немножко «вредных». Бактерии хорошо растут в кишечнике, однако вырастить их на чашках будет проблематично. А используя анализ  ДНК, можно обрисовать все многообразие микробиома – сотни разных бактерий в разных комбинациях.

Фото: Colonicstv.com

Кроме того, разбор на дисбактериоз проводится, когда для этого уже появились показания, и обыкновенно 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 вкруг нормы. В этом и есть заинтересованность – оценить тренды. Имея  данные о других показателях здоровья, анализах и пищевых предпочтениях, возможно вязать эти показатели со свойствами микробов кишечника. И сообщать, например, что какие-то препараты, которые уменьшают разнообразность в микробиоте, потенциально могут повергнуть к дисбактериозу. 

Для исследования микробоиоты из фекалий пациентов выделялись ДНК кишечных микроорганизмов и проводилось их полногеномное секвенирование (то кушать, прочитывалась вся ДНК, показывающая, кто там живет). А затем, чтоб подтвердить полученные ассоциации, выполнялось повторное секвенирование коротких участков ДНК, какой есть у всех этих бактерий (гена16S рибосомальной РНК, для определения видов бактерий). То кушать, полученные на всей выборке результаты проверялись на небольших группах людей, связанных конкретными факторами (зачисление какого-то препарата, определенные пищевые пристрастия).

Труд голландских ученых – не первое изыскание такого рода. В чем его уникальность?

На сегодняшний момент изыскание микробиоты  университета Гронингена – самое качественное популяционное изыскание. Оно было сделано за 2 года с использованием  когорты lifelines – проекта, в рамках которого  уже более 10 лет голландцы всегда 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 кушать, набираются две группы – люд с заболеванием и здоровые, и наблюдаются различия между ними. И проблема  в том, что при наборе небольших контрольных групп (обыкновенно в переделах 100 человек) невозможно получить репрезентативную выборку. Собственно поэтому голландское исследование уникальное – тут проведена по-настоящему эпидемиологическая труд. 

Что нового показало это изыскание?

Эта работа очень важна для исследования значимости влияния лекарств на микробиоту. Сейчас препараты оцениваются на биобезопасность – проверяется изменение всевозможных показателей у пациентов, однако 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, будто антидепрессанты и ингибиторы АПФ (лекарства, принимаемые при сердечной недостаточности и для снижения артериального давления).

Особливо же интересными оказались неожиданные факторы влияния на микробиоту. Так, ожидалось, что на первом месте будут угнетающие микрофлору кишечника антибиотики, однако в голландской выборке особенно выделяются ингибиотры протонных помп (ИПП) – лекарства, широко используемые в мире в гастроэнтерологии. Снижающие кислотность желудка ИПП считаются безопасными, однако никто не оценивал эффект от приема в течение длительного времени. Однако из-за снижения кислотности (которая является барьером, установленным природой не попросту так), «плохие» бактерии извне легче попадают в кишечник. Потому правильней шагать по более сложному пути – усердствовать восстановить пищеварительную систему этак, чтобы при нормальной кислотности желудка не возникало его раздражения. 

Фото: Sanatate.bzi.ro

Также весьма заметной оказалась сильная ассоциация пептида Хромогранина A (CgA) – маркера стресса в нейроэндокриной системе. Его низенький уровень отмечен у людей, которые едят больше фруктов. Они же имели большее разнообразность микробов и высокий уровень липопротеинов высокой плотности. В то пора как повышенный уровень  CgA сопровождался нарушением пищеварения и синдромом раздраженного кишечника.

Негативное поступок лекарств, воздействуя на микробиоту, может приводить  к различным нарушениям чрез 5-10 лет. Например, к аллергии. Оценить это на столь длительных временных промежутках тяжело, однако если оценивать микробиоту разом – то возможно. При этом выговор идет не о том, чтоб отказаться от каких лекарств, а о том, чтоб при разработке препаратов были учтены возможные варианты защиты от них микробов кишечника.   

Однако это дело будущего. А что можно сделать уже сейчас, чтоб, например,  врач, который назначает лекарства, одновр/еменно мог бы наблюдать и за микрофлорой пациента и тем, чтоб она возвращалась в нормальное состояние?

— К сожалению, существует большенный разрыв между научными исследованиями и их применениями на практике. Покамест современная методика оценки ДНК еще не пришла в клиническую диагностику. И чтоб это произошло, нужно, в первую очередность показать, что этот метод фактически не дает никаких сбоев по внешним причинам. И разработать подобный протокол клинической диагностики, чтоб любой лаборант мог без проблем его выполнить.  

В идеале хотелось бы мастерить анализ настолько своевременно, чтоб не доводить дело до лечения, а корректировать пищевое поведение и вообще все то, что влияет на состояние иммунной системы. Нынешний большой город – не весьма дружественная по отношению к нашим бактериям окружение. Это и питание на ходу, и готовые продовольствие с большим содержанием сахара, соли и консервантов. А наши бактерии любят каши, в которых большое число волокон. Но утром ни у кого дудки 20 минут, чтобы эту кашу себе сварить.

В общем, бактерии предпочитают здоровую пищу.

— Конечно. В результате исследования выяснилось, что будто минимум 60 категорий продуктов питания и типов диеты оказывают воздействие на наш микробиом.  Разнообразие микробиоты, влияющее не лишь на пищеварительные процессы, однако и на состояние иммунной системы, тесно связано с тем, что мы едим. Промышленно произведенные продовольствие с добавлением простых сахаров скоро усваиваются организмом, который переваривает их без помощи бактерий. В отличие от фруктов и овощей, содержащих большое число волокон, которые не могут перевариться в верхних отделах кишечника, и «попадают на стол» нашим бактериям в нижних отделах. И чем больше разнообразность этих волокон, тем больше питания и работы разным бактериям и это то, что закладывалась столетиями.

Наибольшее число видов и штаммов бактерий в кишечнике людей, регулярно употребляющих фрукты, овощи, цельнозерновые и кисломолочные продовольствие, сыры. А возглавляют голландский антирейтинг пиво и сладкая газировка, мучные «перекусы», соусы промышленного производства, сласти, жареная картошка, пицца, подслащенные молочные напитки. Однако дело даже не в самих этих продуктах, а в общем количестве сахара, углеводов и жиров – чем их больше, тем меньше разнообразность микробов. Если люди едят немало жира, вряд ли в их рационе будут свежие овощи, они уже попросту не вместятся. Должна быть «золотая середина». При этом, мы не говорим, что кушать абсолютно запретные продукты. И не надобно сидеть на какой-то диете. Злоупотребление каким-то видом питания и его монотонность плохо сказывается на наших микробах, им интереснее разная еда.   

То кушать, «человек – это то, что он ест»?

— Конечно, просто сейчас мы начинаем об этом сообщать с точки зрения очень качественной эпидемиологии. К сожалению, в голландском исследовании не приводятся данные по совместному употреблению продуктов – было бы увлекательно увидеть, что например пиво, алкоголь вообще, картошка и мясо – это те продовольствие, которые чаще всего идут совместно. Или классический салат – огурцы с помидорами. То кушать, если один продукт входит в рацион, то, скорее итого, войдут и другие. Именно это мы наблюдаем в исследовании добровольцев в Москве – четкое разделение по группам питания.

Что это за изыскание?

Сейчас компания  «Кномикс» совместно с биомедицинским холдингом  «Атлас» заканчивают работу над первым в РФ краудфандинговым исследованием. Мы, разумеется, не претендуем на подобный всеобъемлющий подход, в нашей выборке итого 250 человек, но принцип тот же самый, мы хотим заметить ассоциации между стилем жизни и микробиотой, а также показать, будто изменение пищевого поведения влияет на микробиом.

Фото: Sci-news.com

Данные полученные в Нидерландах уже вошли в наш разбор – мы собираемся отдать нашим участникам максимально детальный отчет, который расскажет о научном взгляде на индивидуальную микробиоту каждого, что в ней неплохо, а что не очень. И самое интересное, разумеется, это влияние на индивидуальную микробиоту продуктов.

Будто могут быть использованы полученные данные?

Понятно, что вечно хочется из научного исследования выплеснуть какие-то практические рекомендации. Однако научное исследование о связи микробиоты с перечисленными факторами – это лишь начало целого направления в науке. То же самое было в генетике человека – первые исследования выявили самые сильно ассоциированные факторы, и по мере увеличения числа участников находились все новые и новые. В будущем такие данные будут использоваться для определения причинно-следственной связи и подбора вариантов ранней диагностики и терапии на основе микробиоты. Кроме того, многие ассоциации показанные учеными, могут улечься в основу создания рекомендаций для применения лекарственных препаратов или оценки безопасности продуктов.

МедНовости.ру