Микромир
Их совокупность называется микробиомом, или микробиотой. В некоторых источниках встречается разделение понятий: микробиота – совокупность микроорганизмов, которые живут в нас, микробиом — совокупность генов всех наших микрососедей. Термин «микрофлора» считается уже устаревшим, поскольку значение слова «флора» лля жителей нашего кишечника узковато.
В зависимости от массы тела человека населяет от 1,5 до 3,2 кг микроорганизмов. При этом количество их генов превышает количество наших собственных в 100 раз. Гены микробов регулируют наш обмен веществ даже в большей степени, чем наш собственный геном. Двух разных людей с идентичным составом микробиоты найти практически невозможно. Ваши бактерии выбрали и любят именно вас. Состав постояльцев крайне многообразен. По данным проекта «Микробиом человека» (Human Microbiome Project) на поверхности планеты «Человек», а также в ее глубинах обитает не менее 10 000 видов микроорганизмов. Лишь некоторые из них вредоносные, но при этом не всегда вызывают заболевание. Даже с самыми страшными из микробов возможно мирное сосуществование — их сдержат другие, многочисленные, но менее агрессивные обитатели. В целом, считается, что чем более разнообразен наш микробиом, тем туднее вывести наше здоровье из равновесия, а потому оно крепче.
Важность бактерий для человека сложно недооценить. Микроорганизмы влияют на настроение, вкусовые предпочтения и аппетит, от них зависит уровень многих витаминов и микроэлементов, формирование иммунитета и реакция на инфекции. Нарушения в составе микробиоты кишечника могут быть причиной целого ряда заболеваний – в их числе язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, рак желудка и толстой кишки, сахарный диабет, атеросклероз, болезнь Паркинсона, пищевые аллергии, воспалительные заболевания кишечника, поведенческие расстройства и депрессия, ожирение, диарея и даже преждевременные роды.
Перепись населения
Учитывая такую значимость микроорганизмов для нашей жизни, вопрос влияния на микробиоту человека с целью ее корректировки встал на научной и лечебной повестке в полный рост.
В 20 веке для оценки здоровья микробиома были доступны только культуральные методы, более известные как «бактериальные посевы». Для этого фекалии помещали в условия, благоприятные для микроорганизмов, и они начинали активно размножаться. Далее лаборант оценивал количество бактериальных колоний и их состав. Такой анализ трудоёмок, занимает много времени, а потому и стоит дорого. При этом его достоверность не на высоте – ведь результаты сильно зависят от правильности забора и хранения материала. К тому же большинство бактерий, которые находятся в фекалиях, вообще не растут в лабораторных чашах. Метод бактериальных посевов способен избирательно выявить определённые виды микроорганизмов, и позволяет найти болезнетворный микроб, только если лечащему врачу и его пациенту повезёт.
Сейчас для получения данных о составе микробиома человека используется высокопроизводительное секвенирование нуклеиновых кислот. Материал для исследования – кал, но могут быть взяты и другие биоматериалы, в том числе весьма небольших объёмов, например, промокашка, пропитанная потом. Следует помнить, что микробиом заметно меняется под воздействием на организм разных факторов: после курса антибиотикотерапии, операций на брюшной полости, диареи или пищевой токсикоинфекции анализ может быть не достоверным.
Метагеномное исследование работает с генетическим материалом (ДНК), метатранскриптомное – с РНК. Протеомика – это анализ белков, а метаболомика – анализ метаболитов, которые выделяют бактерии. По точности видового определения бактерий «золотым стандартном» является метод секвенирования гена 16s рРНК, а для построения биохимической карты нашего кишечника используют так называемый «геномный шотган», где секвенируют сразу всё, а потом анализируют с точки зрения функции. В отношении микробиома такие метагеномные исследования решают сразу две задачи — определить «кто проживает» и «чем занимается».
Секвенирование – определение нуклеотидной последовательности цепочек ДНК или РНК. Нукледотиды – как бусины в нитке, а секвенирование определяет какого эти бусины цвета и в каком порядке нанизаны.
Предупрежден = вооружен
Поимённый список наших собственных микроорганизмов даёт возможность оценить риски развития хронических заболеваний, помогает сформировать индивидуальные рекомендации по коррекции образа жизни и по питанию. Занимаются анализом результатов исследования микробиоты и подготовкой рекомендаций гастроэнтерологи и диетологи.
Для каждого пациента врач сравнивает полученные результаты с микробиомом, характерным для разных заболеваний. Он может сказать, насколько ваш микробный портрет похож на картины микробов, что проживают в кишечнике у страдающих сахарным диабетом 2 типа, атеросклерозом, язвенным колитом, ожирением. Чем больше отличий, тем выше защищённость от заболевания. Степень риска оценивается по специальной шкале.
Чтобы оптимизировать соотношение микроорганизмов в лучшую строну, врач даст вам персональные рекомендации по изменению рациона питания. Учёные считают, что как раз разнообразием состава микробиома людей и объясняется неэффективность диет. Универсальная диета, которая подходит абсолютно всем – просто миф.
Организм человека не способен самостоятельно синтезировать различные витамины, он должен получить их с пищей, а затем усвоить. Сделать это помогут определенные бактерии, проживающие в кишечнике. Потенциал микробиоты для синтеза и усвоения каждого витамина будет представлен в анализах, что поможет предупредить дефицит и установить его причину. При необходимости врач назначит синтетические аналоги витаминов, а в лучшем случае – наладит собственное внутрикишечное производство.
Но витамины – это далеко не всё. Перерабатывая клетчатку, бактерии синтезируют масляную кислоту, которая защищает кишечник от воспаления. Если у вас много микроорганизмов, производяших масляную кислоту, то смело можно сказать – с кишечником вам повезло.
Интересно, что анализ на микробиоту покажет и наше «гражданство», то есть где именно вы родились — в Северной Америке, Азии, Западной Европе, а также какой национальной кухни вы придерживаетесь.
Индивидуальный подход к каждому случаю – пациент-ориентированная медицина – это главнейший тренд современной медицины. Ведь настоящий врач лечит не заболевание, а человека. Исследование микробиома даёт возможности реализации такого подхода на практике. Да и в целом, перспектива получить эффективные персональные рекомендации — очень заманчивая стратегия для полноценной здоровой жизни.
Универсальная диета, которая подходит абсолютно всем – просто миф.
Микробиота – совокупность микроорганизмов, которые живут в нас. Метагеном — совокупность генов всех наших микроорганизмов. Термин «микрофлора» считается устаревшим.
Первая тысяча дней жизни является определяющей для формирования основ здоровья человека. Условия формирования здоровой микробиоты кишечника ребенка:
- неосложненное течение беременности,
- роды в срок через естественные родовые пути,
- раннее прикладывание к груди (в течение первых 30 минут после рождения),
- получение ребенком молозива,
- грудное вскармливание в первое полугодие жизни
Грудное молоко не стерильно, как считалось ранее. В нем присутствуют бактерии в количестве от 103 до 104 КОЕ/мл. Существует понятие «микробиом грудного молока». Для новороденного грудное молоко является и пребиотиком и пробиотиком.
Пробиотики – препараты живых бактерий, которые помогают подселить в кишечник больше хороших бактерий и сбалансировать состав его микробиоты.
Пребиотики – компоненты продуктов, которые не перевариваются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта человека, но служат субстратом для бактерий в кишечнике. Примеры: спаржа, морковь, чеснок, лук-порей, куркума, бананы, цикорий, артишоки, а также выделенные из них волокна.
Эксперт: Анча Баранова, доктор биологических наук, профессор школы системной биологии в университете Джорджа Мэйсона (США)
