Як мікроби захищають нас
Відео: бактерії рота.
Померла б, якби лікар, врешті-решт, не наважився на відчайдушний крок. Коратс змішав зразки стільця чоловіка пацієнтки з фізичним розчином і ввів отриману суміш в товсту кишку хворий. Діарея зникла практично за день, інфекції наче й не було.
Процедура, відома як лікування бактеріями або фекальні трансплантація, за останні роки була проведена кілька разів. Але доктор Коратс і його колеги зайшли найдалі лікарів - вони обстежили бактерії в кишечнику пацієнта до і після трансплантації.
До трансплантації мікрофлора кишечника була в "жахливому стані", нормальних бактерій в ній просто не існувало, кажуть лікарі. Через два тижні після операції бактерії з кишечника чоловіка хворий повністю взяли верх і контролювали мікрофлору кишечника пацієнта. Вони вилікували хворобу жінки. "Я не очікував такого результату. Я був спантеличений", - розповідає співавтор дослідження, мікроекологію Національної лабораторії ім. Лоуренса Берклі (Lawrence Berkeley National Laboratory) Джаннет Яннсон (Janet Jansson).
Вчених постійно "збивають з пантелику" складну будову, енергія і кількість мікробів, що живуть в організмі людини. "Мікробів в організмі в 10 раз більше ніж клітин", - говорить Джордж Вайншток (George Weistock) з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі. "Мікробіома - комбінація мікробів - як і раніше сповнений таємниць". Вчений називає бактерії невідомими частинами нашого тіла.
Щоб пролити світло на ці загадкові організми, Вайншток разом зі своїми колегами каталогізує тисячі нових видів мікробів, збираючи їх ДНК послідовності. Інші вчені, тим часом, вивчають, які функції мікробів. Як з`ясувалося, мікробіома - запорука нашого здоров`я. В кінцевому рахунку, вчені сподіваються заручитися підтримкою мікробів в боротьбі проти хвороб.
Вперше про мікробіомоме в світі заговорили ще в 17-му столітті. Голландський шліфувальник лінз Ентоні ван Левенгук (Antonie van Leeuwenhoek) подряпав лінзу зубом, поклав її під мікроскоп і побачив рухомі істоти. Покоління мікробіологів продовжували вивчати мікроби в наших організмах, але вони могли проводити експерименти лише над мікробами, здатними вижити в лабораторних умовах.
В останні роки вчені стали досліджувати мікробіома зі збору ДНК послідовностей. Отримати ДНК мікробів досить легко. Визначити послідовності амінокислотних залишків складно: один зразок може бути носієм мільйонів фрагментів ДНК сотень різних видів.
Не одна група вчених спільно працює над вирішенням цієї проблеми. Доктор Вайншток входить до складу найбільшого проекту Human Microbiome Project. Стопятідесятімілліонний проект існує з 2007 року. Автор його - Національний інститут здоров`я. Проектна група збирає зразки мікробів в 18-ти різних ділянках тіла у 300 добровольцях.
До початку проекту вчені знали близько 20-ти ДНК послідовностей мікробіома. Нещодавно вони оголосили про ще 178. Вчені виявили 26 693 генів мікробів, несхожих на раніше відомих. (Для порівняння - людський геном містить лише близько 20 тисяч кодують білок генів).
За оцінками вчених існує ще від п`ятисот до тисячі видів бактерій. "І це далеко не поріг", - розповідає доктор Релмен. - "Чим більше людей, тим більше видів мікроорганізмів", - говорить він.
Вчені виявили екосистеми навіть в тих місцях, де, за сучасними уявленнями, їх бути не могло. Легкі людини - традиційно стерильна середу. Група вчених з Імперського коледжу Лондона (Imperial College London), проаналізувавши легкі у здорових людей, виявили 128 видів бактерій. Кожен квадратний сантиметр наших легень є "будинком" для двох тисяч мікробів!
Деякі мікроорганізми можуть вижити лише в певній частині людського організму, в той час як інші більш космополітичні. Мікроби, що живуть в організмі однієї людини, можуть геть відсутні в тілі іншого. Тільки 13 відсотків мікробів на руках у двох збігаються. Лише 17 відсотків мікробів ідентичні на лівій і правій руці.
Така варіативність означає, що загальне число генів у мікробіома людського організму колосальна. Вчені опублікували список з 33 тисяч генів.
Різновид мікробіома у людини виникає в момент народження. Стерильний дитина з стерильного середовища отримує перші мікроби або з дітородних каналів матері, або зі шкіри, розповідає мікробіолог з університету Пуерто-Ріко Марія Домінгес-Белло (Maria Dominguez-Bello).
Кожен день нашого життя в нашому організмі з`являються нові мікроби. Вони нам потрібні, щоб вижити. Наприклад, щоб руйнувати складні молекули рослин. "Жалюгідний кількість ферментів, закодованих в геномі людини, не зрівняється з величезним арсеналом мікробів", - говорить Джеффрі Гордон (Jeffrey Gordon) з Вашингтонського університету.
Крім процесу перетравлення мікроорганізми беруть участь і в багатьох інших структурах нашого організму. Мікроби в носі, наприклад, виробляють антибіотики, які знищують небезпечні патогени. Коли вони атакують, наша імунна система змушена співіснувати з тисячами нешкідливих мікроорганізмів. Мікробіома містить належний баланс в імунній системі.
Вчені виявили, що багато захворювань супроводжуються значними змінами в складі нашої внутрішньої екосистеми. Дослідники з Імперського коледжу, що виявили мікробів в легких, виявили, що у хворих на астму та здорових людей мікрофлора різна. Різні мікроорганізми і у повних людей, і у людей з нормальною вагою.
У деяких випадках нові мікроби можуть просто переміститься в наш організм, коли хвороба видозмінюється. В інших випадках мікроорганізми можуть бути і винуватцями захворювання. Було доведено, наприклад, що діти, народжені шляхом кесаревого розтину можуть дістати метіціллрезістентний стафілокок - бактерію, що викликає складне інфекційне захворювання.
Деякі вчені схильні думати, що у дітей, позбавлених нормального кількості мікробів, гірше розвивається імунна система. Тому вони кажуть, що дитина, що живе ближче до природи в меншій мірі піддається аутоімунних захворювань, ніж міський житель.
У деяких людей, наприклад, імунні клітини замість того, що боротися з "окупантами", тільки шкодять організму власного господаря.
Понад століття лікарі шукають способи лікувати пацієнтів корисними бактеріями. Прибуток, так їх іноді називають, поки похвалитися особливим успіхом не можуть. Можливо, проблема полягає в незнанні, як саме той чи інший мікроб впливає на наше здоров`я.
Доктор Коратс провів більше п`ятнадцяти фекальних трансплантацій, тринадцять з яких вилікували хворих. Зараз вчені ведуть аналізи мікробіома своїх пацієнтів. Коратс сподівається, що одного разу замість трансплантації він пропише пацієнтові, як він жартує "Священні пробіотики" - таблетки, що містять мікроорганізми, чиї можливості в боротьбі з інфекціями будуть науково підтверджені.
Доктор Вайншток, однак, попереджає, що до повного розуміння мікробіома ще далеко. Разом з колегами він збирається провести ще багато експериментів. "У науці коротких шляхів немає", - зауважує він.
джерело:Nytimes.com
Поділитися в соц мережах:
Схожі
