Компактная версия
Человек и бактерии
Так кто кого выращивает - человек бактерий, или бактерии - человека :) ?
Человеческое тело, оказывается, почти целиком состоит из микроорганизмов. Однако пугаться прежде времени не стоит, пишет Daily Mail: эти существа – не чужеродные формы жизни. Для триллионов микроскопических жизненных форм человеческий организм является родным домом.
"Мы, по сути, лишь на 10% люди, а все остальное – микробы", – уверяет доктор Рой Д. Слитор из ирландского Института Корка. За четыре года основательного изучения предмета он пришел к выводу о том, что истинная роль бактериальных популяций, проживающих в человеческом организме, незаслуженно умаляется.
Наши взаимосвязи с одноклеточными существами оказались настолько тесными, что прогрессивные ученые теперь рассматривают человека и населяющих его бактерий в качестве единого сверхорганизма. "На сегодняшний день бактерии рассматриваются в качестве виртуального органа, продукты жизнедеятельности которого значительно выше, чем у печени", – объясняет доктор Слитор.
По его данным, в человеческом теле содержится порядка 500 различных видов бактерий. Благодаря их непрестанному размножению в организме взрослого человека проживает около 100 трлн одноклеточных существ – почти в десять раз больше, чем те несколько триллионов клеток, из которых состоит собственно организм человека. К примеру, только в кишечнике содержится почти 2 кг бактерий.
По словам доктора Слитора, бактерии не только наши спутники, но и незаменимые помощники. "Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части носит характер симбиоза, – рассказывает ученый. – Это означает, что в обмен на продовольствие бактерии участвуют в процессах пищеварения, производства витаминов и укрепления нашей иммунной системы". Кроме того, дружественные микроорганизмы защищают хозяина от возбудителей инфекционных заболеваний, сражаясь с "враждебными" бактериями.
Микробы - собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом.
Однако симбиоз живых организмов, напомним, возможен не только с полезными бактериями, но и с патогенными микробами. Не так давно исследовательская группа из медицинской школы Файнберга при Северо-Западном университете установила, что в геноме возбудителя гонореи, бактерии Neisseria gonorrhoeae найден фрагмент ДНК человека.
А еще раньше ученые выяснили, что бактерии могут стать отличным источником водорода, который можно использовать для экологически чистых и при этом мощных двигателей. Обнаруженный в 1993 г. на побережье Тихого океана в Техасе микроб грозит превратиться в топливо будущего.
Между прочим, некоторые ученые полагают, что самой жизнью мы обязаны микроорганизмам, занесенным из космоса. Ведь даже самая примитивная бактерия несет в своей ДНК около 6 млн бит информации, которые могут быть скопированы в новые организмы. Не исключено, что этот довод учитывали исследователи NASA, год назад решившие снарядить космическую экспедицию, экипажем которой были бы не люди, а, опять же, бактерии.
Как управлять своей пищеварительной системой?
Хотя некогда по интернету бродили шутки, что заболевание «дисбактериоз кишечника» существует только в дурацком тупом СССР, а на Западе вот и диагноза-то такого нет, в последние два десятилетия на Западе как раз осознали, что такая штука, как дисбактериоз, не только существует, но и играет немаловажную отрицательную роль в поддержании здоровья.
Исследования о микробиоте — совокупности всех бактерий человеческого организма — начали бурно развиваться совсем недавно в связи с тем, что нашлось техническое средство эти бактерии обнаруживать. Сейчас это делают путем секвенирования (проверки ДНК бактерий), в то время как раньше это делали только методом бактериологической культуры. Метод культуры крайне несовершенен, так как далеко не все бактерии, будучи высаженными в чашку, вообще будут расти, а если будут, то конкуренция там пойдет по совсем другим законам, и обнаружить реальное соотношение бактерий будет проблематично. Поэтому когда начали секвенировать, то обнаружили целую кучу новых бактерий.
Одновременно с этим нашли, что у здоровых людей и у больных людей микробиота различается. Есть свидетельства о том, что по анализу микробиоты кишечника можно предсказать скорое развитие рака и диабета. Персадка кишечных бактерий от здорового человека к больному может весьма быстро вылечить ряд заболеваний (в частности, инфекцию Clostridium difficile, распространенную у пожилых людей, а также запоры, колиты и другие кишечные проблемы). Была предложена гипотеза, что микробиом человека функционирует как отдельный орган, нарушения в работе которого приводят к болезням и без которого мы не могли бы полноценно существовать (даже переваривать пищу). Была выдвинута хологеномная теория эволюции (про которую ничего нет в русской википедии, конечно же) — что эволюционные силы могут действовать в пределах одного организма не на организм, а на «холобион» — организм+совокупность симбиотических микроорганизмов. Эта концепция впервые была предложена при изучении кораллов, а теперь ее рассматривают и применительно к человеку.
В самом деле, не так давно были найдены влияния микробиоты не только на здоровье кишечника, но и психическое здоровье (депрессия, психические отклонения). У тучных и худых людей состав микробиоты разительно отличается. Мыши, которым пересаживают «тучные» микробы, толстеют — при отсутствии каких-либо других изменений в диете или режиме.
Подробнее об этом ниже, а сейчас хочу сказать, что в России «анализ на дисбактериоз» делают методом посева, поэтому идти и проверяться бессмысленно. Если найдете где делают методом через 16S рРНК, туда идите.
Про толстых и тонких.
Известно, что у толстых людей количество бактерий Firmicutes по сравнению с Bacterioidetes повышено. Это разные бактерии, которые дают разные сигналы клеткам кишечника и провоцируют разные реакции организма. У худых людей, наоборот, Bacterioidetes больше, чем Firmicutes. Это было найдено неоднократно в разных исследованиях, в частности интересно одно, выявившее гораздо больше Lactobacillus (йогуртовых бактерий, «пробиотиков») у тучных людей, чем у худых.
Более того, известно, что некоторые люди (в частности, больные Inflammatory Bowel Disease, инфекционным колитом, или болезнью Крона) не могут потолстеть, сколько бы ни ели. У таких людей соотношение вышеуказанных бактерий как раз прямо противоположное, чем у тучных людей. Эффект контроля веса может быть регулируем бактериями через их разные способности помогать переваривать пищу. По результатам исследований, Firmicutes, или «бактерии толстых людей», делают поглощение энергии из пищи чрезвычайно эффективным — что и приводит к потолстению даже при малом объеме поглощаемой пищи.
Что делать?
Соотношение бактрий в кишечнике можно регулировать. Так, поедание молочных продуктов обычно приводит к росту веса, предположительно через провоцирование роста Lactobacillus (см. выше о них). Те пробиотики, которые вам могут рекомендовать врачи, это тоже Lactobacillus, то есть «толстые бактерии». Рекомендации принимать пробиотики родились во времена исследований методоами бактериологического посева, и не принимают во внимание важность регуляции соотношения бактерий, а просто дают вам есть любые бактерии — совершенно не факт, что именно вам они полезны.
С другой стороны, известно, что ежедневный прием фруктов и чая, а также уксуса (источников полифенолов) помогает снизить вес тучным людям. Внимание, гипотеза!
Метаболизм полифенолов (которые в чае и фруктах) включает разбивание гликозидных связей, и гликаны, которые получаются в результате, необходимы для жизни кишечных бактерий. Так вот у тех двух групп, одна из которых условно толстые, другая тонкие, разный метаболизм, а именно:
2) Толстые бактерии гораздо сильнее подавляются антимикробными свойствами фенолов, чем тонкие.
Поэтому возможно, что свойства фруктов и чая снижать вес основано на изменении состава микробиоты. Грубо говоря, если есть фрукты, вы поубиваете все толстые бактерии, и повысите количество тонких, помогающих регулировать вес.
Есть свидетельства, что это действительно может быть так. Например, в исследовании о влиянии куркумина (содержит много полифенолов) на рост веса у мышей, было найдено, что потребление 500мг куркумина в сочетании с высокожирной диетой снижает прирост веса по сравнению с контрольной группой — при одинаковом количественном потреблении пищи.
Животные, в том числе и человек, служат пристанищем для множества самых разнообразных микроорганизмов и бактерий. Некоторые из этих крошечных существ обеспечивают функции, например, пищеварения, а другие могут стать виновниками смертельно опасных заболеваний.
Микробиолог Мартин Блейзер из школы медицины при Нью-Йоркском университете определяет понятие «микробиом» как «совокупность всех микроорганизмов, которые живут в теле человека и взаимодействуют друг с другом и с самими собой». Некоторые из обитателей человеческого тела, в числе которых есть бактерии, грибки и различные простейшие одноклеточные организмы проявляют удивительные свойства. Вот 5 фактов о жизни внутри нас.
1. Число микробов и бактерий в организме превышает количество клеток тела человека
Человеческий организм буквально кишит микробами: по некоторым сведениям, внутри нас клеток бактерий примерно в десять раз больше, чем клеток тела. Как заявил в интервью «LiveScience» Мартин Блейзер: «Конечно, никто не будет считать, сколько бактерий живёт в человеке, точное количество не имеет значения, но ясно одно — бактерий гораздо больше, чем клеток, из которых мы состоим».
Развитие бактерий, населяющих наш «внутренний мир», происходило на протяжении всей эволюции человека и продолжается до сих пор. Ожидается, что в 2013-м году завершится масштабный 5-летний проект по каталогизации и классификации микробиома человека — над ним трудились сотни учёных по всему миру.
2. Люди появляются на свет без бактерий
Зная, какую важную роль микроорганизмы играют в жизнеобеспечении, можно подумать, что бактерии появляются на свет вместе с человеком. Однако, как выяснилось, это не так: согласно Блейзеру, люди рождаются без бактерий и обзаводятся ими в течение нескольких первых лет жизни.
Первую «порцию» микробов младенец получает при прохождении через родовые пути матери, если же малыш появился на свет с помощью кесарева сечения, то он не получает этой доли микроорганизмов, из-за чего у него может быть повышен риск возникновения некоторых видов аллергии, а также ожирения.
Большая часть микробиома ребёнка формируется к трём годам — это период интенсивного развития всех систем организма.
3. Одна бактерия способна приносить как пользу, так и вред
Некоторые микробы вызывают недуги, другие способны от них защитить, а иногда одна и та же бактерия может и навредить и оказать положительное влияние.
Например, Helicobacter Pylori — когда-то эти бактерии были широко распространены, обитая в телах практически всех людей на Земле, но сейчас они есть лишь у половины человечества. Большинство из этих бактерий не доставляют их «хозяевам» никаких неприятностей, но в некоторых случаях могут способствовать образованию болезненных язв в пищеварительном тракте (за работы по изучению влияния Helicobacter Pylori на возникновение гастрита и язвы желудка и двенадцатиперстной кишки австралийский врач Маршалл Барри в 2005-м году получил Нобелевскую премию).
Победить негативное влияние бактерии можно с помощью антибиотиков, но Блейзер и его коллеги обнаружили, что отсутствие этого микроорганизма может вызвать рефлюкс-эзофагит (повреждение слизистой оболочки) и даже рак пищевода.
Таким образом, некоторые бактерии могут быть как полезными, так и смертельно опасными.
4. Лечение антибиотиками может спровоцировать астму и ожирение
В 1928-м году Александр Флемминг изобрёл пенициллин, и это был грандиозный прорыв в медицине. Во всём мире антибиотики широко применяются в борьбе с самыми разнообразными заболеваниями, однако, как показывают последние исследования, использование антибиотиков может увеличить риск развития астмы, воспалительных заболеваний кишечника и даже ожирения. Кроме того, микробы научились приспосабливаться к антибиотикам: к примеру, метициллин-резистентный золотистый стафилококк способен вызвать тяжёлые заболевания вроде пневмонии или сепсиса.
Конечно, бывают случаи, когда лечение антибиотиками необходимо, но, как заявил «LiveScience» Мартин Блейзер, иногда стоит воздержаться от их использования: некоторые детские инфекционные заболевания ушей или горла могут пройти сами по себе.
5. Пробиотики не так хороши, как считается
В последнее время во всём мире наблюдается повальное увлечение пробиотическими (состоящими из микроорганизмов) добавками к пище: многие принимают их после курса лечения антибиотиками, полагая, что это дарует им здоровье. Насколько их применение оправдано?
«Сама концепция восстановления микрофлоры после использования антибиотиков хороша, — считает Блейзер. — Но наивно считать, что принимая пробиотики, содержащие один или несколько видов микроорганизмов, можно добиться впечатляющих результатов — у нас в организме тысячи разновидностей!». Учёный считает, что продавцы пробиотиков преувеличивают положительный эффект от своих препаратов.
«Возможно, в будущем у нас появятся пробиотики, способные побеждать болезни, но до этого пока далеко — эта отрасль слишком молода», — подытоживает микробиолог.