Кишечно-социальная сеть

Группа европейских исследователей запустила программу MyMicrobes, которая одновременно является базой данных микробной ДНК и социальной сетью. Она призвана собрать информацию о микрофлоре кишечника, а также дать пользователям со схожей микрофлорой возможность обсудить общие темы, касающиеся здоровья. Созданию MyMicrobes предшествовало открытие нескольких типов бактериальной флоры кишечника и их значения в развитии заболеваний и индивидуальной переносимости продуктов и лекарств.

Группа кала

В апреле 2011 года ученые опубликовали в журнале Nature ранние результаты исследования ДНК кишечных бактерий. Главным выводом этой работы стало то, что у людей существует лишь три типа микрофлоры кишечника, независимо от пола, возраста, национальности и особенностей питания. Как отметил член исследовательского коллектива Пер Борк (Peer Bork) из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге, такое положение вещей очень удивило самих ученых.

Вывод о существовании трех типов кишечной флоры – "энтеротипов" – был сделан на основании полной расшифровки генома бактерий из образцов кала добровольцев, принимавших участие в других исследованиях. Нужно отметить, что публикация была подготовлена по небольшому числу анализов – 22 европейцев и 17 жителей США и Японии. Однако к моменту ее выхода в свет в распоряжении исследователей было уже более 400 расшифровок генома, подтвердивших первоначальные выводы.

Как рассказал один руководителей группы ученых, директор Исследовательского отдела микробной генетики французского Национального института сельскохозяйственных исследований в Жуи-ан-Жоза Дуско Эрлих (Dusko Ehrlich), причины формирования определенных энтеротипов пока не ясны. Также неизвестно, является ли тип микрофлоры постоянным, или может меняться со временем.

Однако у исследователей есть несколько гипотез на этот счет. Одна из них гласит, что на формирование микрофлоры кишечника влияет группа крови человека. Другая – что энтеротип зависит от особенностей обмена веществ: существует три основных биохимических пути, которыми организм избавляется от водорода, выделяющегося при ферментации содержимого толстой кишки, что не может не влиять на микрофлору. Третья гипотеза предполагает, что решающее значение для формирования кишечной флоры несет то, с какими микробами иммунитет ребенка сталкивается непосредственно после рождения.

В настоящее время исследователи занимаются проверкой всех этих гипотез.

Типы микрофлоры были названы по доминирующему в них роду бактерий (всего в кишечнике каждого человека обитает несколько тысяч видов микробов) – Bacteroides, Prevotella и Ruminococcus. Как отмечают исследователи, бактероиды отличаются способностью хорошо расщеплять углеводы, превотеллы сильнее других симбионтов разрушают защитную слизь кишечника, а руминококки способствуют всасыванию сахаров.

Эти и ряд других особенностей кишечной флоры оказывают существенное влияние на то, как человек переваривает и усваивает различные питательные вещества, а также реагирует на ряд лекарственных препаратов. Это, в свою очередь, отвечает за интенсивность набора массы тела, а также предрасположенность ко многим заболеваниям и особенности их течения. Поэтому, считают исследователи, энтеротип человека необходимо учитывать в клинической работе так же, как, например, группу крови и резус-фактор.

Однако для внедрения этого показателя в повседневную клиническую практику необходимо собрать значительно большее количество данных, чем получено на сегодняшний день, в связи с чем был запущен проект MyMicrobes.

Ко всеобщей пользе

Борк рассказал, что после первой публикации в Nature он получил от 50 до 100 электронных писем от людей, имеющих неполадки в работе кишечника. "Это были длинные письма. Людей, отчаявшихся найти помощь, явно немало", - сказал исследователь.

По его словам, интерес к работе над кишечной флорой проявили также специалисты по традиционной китайской медицине. Они захотели узнать, не соответствуют ли три типа микрофлоры трем основным типам реакции на применяемые ими растительные препараты. "Сомневаюсь, чтобы все было так просто, но здесь однозначно есть о чем подумать", - прокомментировал этот интерес Борк.

В связи с этим ученым пришла мысль объединить усилия с широкой публикой путем создания базы данных бактериальных геномов и социальной сети в рамках единого проекта MyMicrobes.

Предполагается, что с его помощью исследователи получат достаточное количество материала для изучения энтеротипов и их влияния на здоровье человека.

Пользователи же узнают тип собственной микрофлоры и начнут знакомиться с последними исследованиями в этой области, а также получат возможность обсудить насущные темы, такие как симптомы, диеты, рекомендации и т.п., с "товарищами по энтеротипу" (эта возможность представляется особенно интересной, поскольку в разных странах сильно отличается распространенность и доступность различных диагностических и лечебных методик, и общение с "коллегами по микрофлоре" может оказаться весьма полезным).

Регистрация на некоммерческом проекте MyMicrobes далеко не бесплатна – пользователям приходится платить за нее около 1,5 тысячи евро. После этого им высылается набор для сбора образца кала с подробными инструкциями. Собранные образцы отправляют в парижскую лабораторию, где из них экстрагируют микробную ДНК, после чего смесь микробных геномов направляется в Гейдельберг на секвенирование.

Авторы проекта отмечают, что расшифровка ДНК кишечной флоры обходится примерно в две тысячи евро, однако часть этой суммы – порядка 550 евро – оплачивают исследовательские учреждения. При этом, к примеру, анализ ключевых фрагментов человеческого генома, предлагаемый американской компанией 23andMe, стоит лишь 207 долларов.

Борк пояснил, что такая разница в цене обусловлена, во-первых, малым пока объемом исследований MyMicrobes (чем больше масштаб работы, тем ниже себестоимость одного анализа). А во-вторых, в человеческом геноме примерно 3,3 миллиарда нуклеотидов ("букв" генетического кода), и исследуются лишь наиболее важные его фрагменты, а в сумме геномов кишечных бактерий около пяти миллиардов нуклеотидов, и расшифровать их нужно все.

В связи с этим проект также принимает пожертвования от незарегистрированных пользователей, которые не слишком заинтересованы в расшифровке собственного микробного генома, но хотят помочь науке.

На момент написания этой статьи на сайте MyMicrobes, запущенном 8 сентября, зарегистрировался 141 человек. По словам исследователей, значимые результаты удастся получить при наличии не менее пяти тысяч пользователей.

Так что все, кто располагает необходимой суммой денег и желает узнавать о состоянии и перспективах своего организма с самых передовых научных позиций, имеют реальный шанс удовлетворить свой интерес и заодно значительно продвинуть мировую медицину. При успехе проекта определение энтеротипа может стать таким же привычным и распространенным анализом, как определение группы крови, что выведет диагностику и лечение заболеваний на качественно новый уровень.

Скептикам же не стоит забывать, что суммарная метаболическая и физиологическая активность кишечной микрофлоры позволяют приравнять ее к полноценному органу, который некоторые исследователи называют "забытым".