«Иммунную систему лучше держать занятой»

Фото: Newhealthadvisor.com
27 мая 2016 года, 10:00
Комментировать
Читать еще: микробиом

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

Департамент генетики медицинского центра университета Гронингена (Голландия), провел уникальное исследование микробиомов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. В работе приняли участие и российские ученые. Сейчас в России также проходит исследование, направленное на изучение микробиоты горожан. Что показало голандскоекое исследование, какое направление открывает оно в науке и как 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, 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.

Фото: Colonicstv.com

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).

Читайте еще:

Группа ученых из Академического стоматологического центра (Academic Centre for Dentistry, Нидерланды) под руководством Эгии Зауры (Egija Zaura) выяснили, что всего один курс антибиотиков вызывает серьезные нарушения микрофлоры кишечника.

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. 

Фото: Sanatate.bzi.ro

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

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

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

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

Что это за исследование?

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

Фото: Sci-news.com

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

Как могут быть использованы полученные данные?

Понятно, что всегда хочется из научного исследования вынести какие-то практические рекомендации. Но научное исследование о связи микробиоты с перечисленными факторами – это только 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 лечь в основу создания рекомендаций для применения лекарственных препаратов или оценки безопасности продуктов.

Поделиться
Код подтверждения:

Уважаемые читатели!
Ссылки на сторонние ресурсы, нецензурные, бессодержательные, пропагандистские и антинаучные высказывания удаляются без предупреждения. Максимальная длина комментария — 1000 символов.

Власти в очередной раз продемонстрировали рецепт решения всех проблем: дозвониться президенту
Опубликованы результаты очередного эксперимента по восстановлению спинного мозга после разрыва
Родители опротестовали отключение сына, больного синдромом деплеции митохондриального ДНК
Депрессии, мании, алкоголь и стигма: каждому третьему надо бы провериться
14 июня — день донора. И хотя сдавать кровь может каждый, больше всего доноров среди врачей
Что происходит с прерыванием беременности и чего хотят от женщин церковь и Минздрав