Ученые составили карту микробов в организме человека

«Когда я поднимаюсь с кресла, вместе со мной встают в 10 раз больше бактериальных клеток, чем человеческих», – говорит доктор Брюс Биррен, один из американских ученых, участвовавших в создании самой подробной карты микроорганизмов, населяющих организм человека снаружи и изнутри.

Фото © www.ru.fotolia.com

Проект «Микробиом человека» (Human Microbiome Project), начатый в 2007 г. в США, позволил идентифицировать геном большинства бактерий, вирусов, простейших, грибов и т. п., постоянно живущих в тесном контакте с человеком.

Исследователи подчеркивают, что речь в данном случае идет не о болезнетворных агентах, с которыми необходимо бороться, а о бактериях, которые являются важной частью нашего организма. Совокупность всех популяций микроорганизмов, находящихся в отдельных органах и системах, поддерживающую биохимическое, метаболическое и иммунологическое равновесие, необходимое для сохранения здоровья человека, называют нормальной микрофлорой (нормофлорой). Сегодня уже не вызывает сомнений ее огромная роль в поддержании жизнедеятельности организма. Фактически, совокупность микроорганизмов, населяющих слизистые оболочки и кожу, рассматривается как дополнительный орган, выполняющий собственные незаменимые функции.
Значительная часть (более 60%) микрофлоры заселяет различные отделы желудочно-кишечного тракта. Примерно 15–16% микроорганизмов приходится на полость рта и ротоглотку, 9% обитают во влагалище женщин, 2% – в урогенитальном тракте, остальные 12% образуют колонии на кожных покровах.

Тем не менее до недавнего времени мало что было известно о триллионах микроорганизмов, населяющих наше тело. На протяжении веков ученые могли исследовать строение и свойства только тех из них, кто был жизнеспособен в лабораторных условиях, и изучать каждый вид микробов только изолированно от других. С появлением более совершенных методов анализа ДНК участникам проекта «Микробиом человека» удалось обнаружить микробов, о которых раньше не было известно, и даже изучить их в симбиозе.

В рамках проекта более чем у 200 здоровых американцев (мужчин и женщин) были взяты образцы микрофлоры из различных систем и органов тела. Исследователи обнаружили, что в здоровом организме человека обитает более 10 тыс. различных видов микробов, причем большинство из них оказались абсолютно безвредными. Более того, представители нормофлоры помогают нам получать энергию из пищи, позволяют усваивать витамины, участвуют в синтезе биологически активных веществ, которые борются против воспаления и формируют иммунитет.

Один из ключевых вопросов, на который пытались получить ответ создатели микробной карты: существует ли базовый «набор» бактерий, одинаковый для всех людей? В ответ на него ученым удалось обнаружить как многообразие микроорганизмов у индивидуумов, так и уникальные их сообщества, характерные для разных частей тела. Но по-настоящему исследователей поразило то, что в различных органах и тканях за аналогичные процессы отвечают разные микробные сообщества. «На наших с вами языках могут обитать совершенно разные простейшие, но в совокупности они помогают выполнять одинаковые функции – например, расщеплять углеводы», – поясняет Брюс Биррен. Это открытие может подтолкнуть ученых-приверженцев существующей до настоящего времени теории «один микроб – одна болезнь», которая возлагает ответственность за возникновение заболевания на возбудителя одного определенного вида, к пересмотру своих взглядов. «Вероятно, что при возникновении некоторых заболеваний имеет значение не конкретный вид микроорганизмов, а нарушение взаимодействий внутри микробного сообщества и его функций», – полагает доктор Кертис Хаттенхауэр из Гарвардской школы общественного здравоохранения.
Кроме того, исследователи обнаружили, что здоровые добровольцы могут являться переносчиками небольшого количества болезнетворных микробов. Например, резистентный к антибиотику метициллину золотистый стафилококк, который при определенных условиях может вызвать двустороннюю пневмонию и даже сепсис, был высеян из полости носа около 30% участников эксперимента.

«Теперь у нас есть «адреса» более чем 100 видов микроорганизмов, которые при определенном стечении обстоятельств могут вызывать различные болезни. Мы знаем, где они живут у здоровых людей и как взаимодействуют между собой. Поэтому, возможно, скоро мы сможем лучше понимать механизм их размножения и по необходимости сдерживать его», – говорит доктор Хаттенхауэр.

Директор проекта Лита Проктор и ее коллеги склоняются к выводу о том, что мы приобретаем наши микробиомы в самом начале жизни, а значит, он сильно подвержен изменениям и мутациям. Если медики смогут управлять микробиомом, появятся дополнительные возможности в профилактике и лечении многих распространенных заболеваний

По словам профессора Дэвида Релмана из Стэнфордского университета, исследования по изучению нормальной и условно-патогенной микрофлоры человека будут продолжаться, и нам еще предстоит значительно больше узнать о «диалоге» микробиомов с клетками организма.

По материалам www.bbc.co.uk, www.commonfund.nih.gov