Адамдагы квинтилиондогон микробдор биздин маңызыбызды аныктайт

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Окумуштуулар адамдын денесинде жашаган микробдорду канчалык көп изилдесе, алар бул күкүмдөрдүн биздин сырткы келбетибизге, жүрүм-турумубузга, ал тургай ой жүгүртүүбүзгө жана сезимдерибизге болгон күчтүү таасири жөнүндө көбүрөөк билишет.

Өпкө менен ичегилерде, териде жана көз алмаларында жашаган вирустар, бактериялар, бир клеткалуу козу карындар жана башка организмдер чындап эле ден соолугубузга жана бакубат жашообузга көз карандыбы? Биз өзүбүздө жана өзүбүздө жүргөн микроскопиялык жандыктар көп жагынан биздин маңызыбызды аныктайт деп ишенүү өтө таң калыштуу эмеспи?

Микробиоманын таасири - бул мини-зоопарктын аталышы - өнүгүүнүн алгачкы этабында эле фундаменталдуу болушу мүмкүн.

Натыйжалары өткөн жылы жарыяланган изилдөөлөрдүн бири көрсөткөндөй, ымыркайдын темпераменти сыяктуу тубаса сапат да анын ичегилериндеги бактериялардын көпчүлүгү бир тукумга таандык экендигине көз каранды болот: бифидобактериялар канчалык көп болсо, бала ошончолук шайыр болот..

Анна-Катарина Аацинки жана анын Финляндиядагы Турку университетиндеги кесиптештери 301 ымыркайдын заңынын үлгүлөрүн талдоого негизделген тыянактарга негизделген. Изилдөөчүлөр аныктагандай, эки айда көбүрөөк бифидобактерияга чалдыккан балдар алты айда "позитивдүү эмоцияларды" көрсөтүшөт.

Микробиоманы изилдөө салыштырмалуу жакында эле башталган - чындыгында, болгону 15 жыл мурун. Бул ушул күнгө чейин жасалган изилдөөлөрдүн көбү алдын ала жана жөнөкөй болгон, аларда ондогон чычкандар же адамдар гана катышканын билдирет. Окумуштуулар микробиоманын абалы менен ар кандай оорулардын ортосунда белгилүү бир байланышты табышкан, бирок адамдын жыш жыш жайгашкан «ички дүйнөсүнүн» конкреттүү жашоочулары менен анын ден соолугунун ортосундагы так себеп-натыйжа байланыштарын азырынча аныктай алышкан эмес.

Бул жашоочулардын саны да укмуштуудай: бүгүнкү күндө карапайым жигиттин денесинде болжол менен 38 квинтиллион (1012) микроб жашайт деп ишенишет - бул алардын адамдын клеткаларынан да көп. Эгерде биз муну - өзүбүздүн байлыгыбызды кантип тескөөгө үйрөнсөк, биздин алдыбызда кызыктуу перспективалар ачылат.

Оптимисттердин пикири боюнча, жакынкы келечекте адамга пребиотиктер (пайдалуу бактериялар көбөйө турган субстрат катары кызмат кылган кошулмалар), пробиотиктер (бул бактериялардын өздөрү) же заң аркылуу дени сак микроб комплекстерин инъекциялоо кадимки көрүнүшкө айланат. трансплантация (донорлордон бай ичеги микробиомасын трансплантациялоо) - ал өзүн дени сак сезиши үчүн.

Адамдар микробиома жөнүндө айтканда, алар биринчи кезекте биздин микроорганизмдердин 90 пайызын түзгөн ашказан-ичеги трактынын тургундарын билдирет. Бирок, башка органдар жашоого толуп жатат: микробдор дененин тышкы дүйнө менен байланышта болгон каалаган жерин: көз, кулак, мурун, ооз, анус, сийдик-жыныс системасы менен толтурулат. Мындан тышкары микробдор теринин каалаган жеринде, өзгөчө колтукта, перинэяда, манжалардын ортосунда жана киндикте болот.

Бул жерде эң таң калыштуусу: ар бирибизде эч кимде жок уникалдуу микробдор бар. Бүгүнкү күндө Калифорния университетинин (Сан-Диего) Микробиома инновациялар борборунун Роб Найттын айтымында, микробиомдордо бирдей түрдөгү эки адамдын пайда болуу ыктымалдыгы нөлгө жакындап баратат деп айтууга болот. Микробиоманын уникалдуулугун соттук экспертизада колдонсо болот, деди Найт. «Бир нерсеге тийген адам адамдын терисинде калган микробиома «манжа изи» аркылуу байкалат», - деп түшүндүрөт ал. Ооба, качандыр бир күнү, тергөөчүлөр, далилдерди издеп, териде жашаган микробдордун үлгүлөрүн чогулта башташат, бүгүнкү күндө манжа издери үчүн.

Бул макалада биз микробиоманы изилдеген илимпоздор жасаган маанилүү ачылыштардын айрымдары жана анын бала кезинен карылыкка чейин бизге кандай таасир тийгизээри менен бөлүшөбүз.

Ымыркайлык

Жатындагы түйүлдүк иш жүзүндө стерилдүү. Төрөт каналын кысып, ал сансыз бактерияларды жолугат. Кадимки төрөт учурунда ымыркай кындын ичинде жашаган микробдор тарабынан “жулат”; Мындан тышкары, эненин ичеги бактериялары ага кирет. Бул микробдор дароо өз ичегисинде жашай башташат жана өнүгүп келе жаткан иммундук система менен кандайдыр бир байланыш түзүшөт. Ошентип, микробиома өзүнүн жашоосунун эң алгачкы этаптарында иммундук системаны келечекте туура иштеши үчүн даярдайт.

Эгерде бала кесарево жолу менен төрөлсө, анда эненин бактериялары менен эч кандай байланыш жок жана башка микроорганизмдер анын ичегилерин - эненин терисинен жана эмчек сүтүнөн, медайымдын колунан, жада калса оорукананын зыгыр буласынан тартып алышат. Мындай бөтөн микробиома адамдын бүткүл келечектеги жашоосун татаалдаштырышы мүмкүн.

2018-жылы Люксембург университетинин Системалык медицина борборунун кызматкери Пол Вилмс табигый жол менен төрөлгөн 13 ымыркай жана хирургиялык жол менен төрөлгөн 18 ымыркайдын изилдөөсүнүн жыйынтыгын жарыялаган. Вильмс жана кесиптештери жаңы төрөлгөн балдардын жана алардын энелеринин заңын, ошондой эле төрөт учурундагы аялдардын кынынын тампондорун анализдеп чыгышкан. "Кезарийлерде" липополисахариддерди пайда кылган жана ошону менен иммундук системанын өнүгүшүнө түрткү берүүчү бактериялар кыйла азыраак болгон. Мындай микробдор төрөлгөндөн кийин, жок эле дегенде, беш күн калган - бул, Wilms айтымында, иммунитет үчүн узак мөөнөттүү кесепеттерге алып келиши үчүн жетиштүү болуп саналат.

Бир нече убакыт өткөндөн кийин, адатта, биринчи туулган күнүнө карата, эки топтогу балдардын микробиомалары окшоштукка ээ болот. Бирок Вилмстин айтымында, жашоонун алгачкы күндөрүндө байкалган айырмачылык кесарево жолу менен төрөлгөн ымыркайлардын организминде биринчилик иммунизация өтпөй калышы мүмкүн, бул учурда иммундук клеткалар тышкы таасирлерге туура жооп берүүгө үйрөнөт. Бул, балким, бул балдарда аллергия, сезгенүү жана семирүү, анын ичинде иммундук системанын иштешине байланыштуу ар кандай көйгөйлөрдүн пайда болушу мүмкүн экенин түшүндүрөт. Вильмстин айтымында, келечекте, балким, «кесариялыктарга» тамак сиңирүү системасын пайдалуу микробдор менен толуктоо үчүн энелик бактериянын штаммдарынын негизинде түзүлгөн пробиотиктер берилээр.

Балалык

Тамак-аш аллергиясы ушунчалык кеңири таралгандыктан, кээ бир мектептерде балдар үйдөн ала турган тамак-ашка чектөөлөр киргизилген (мисалы, аларга жержаңгак же варенье алып келүүгө тыюу салынган), кээ бир классташтар аллергия болуп калбашы үчүн. Америка Кошмо Штаттарында 5,6 миллион бала тамак-аш аллергиясынан жабыркайт, башкача айтканда, ар бир класста жок дегенде экиден үчтөн мындай балдар бар.

Аллергиянын жайылышына алып келе турган ар кандай себептер, анын ичинде кесарево жолу менен төрөлгөн балдардын санынын көбөйүшү, бизди коргогон бактерияларды жок кыла турган антибиотиктерди ашыкча колдонуу сыяктуу себептер келтирилген. Кэтрин Наглер жана анын Чикаго университетиндеги кесиптештери балдар арасында тамак-аш аллергиясынын таралышы алардын микробиомасынын курамына байланыштуубу же жокпу, текшерүүнү чечишти. Өткөн жылы алар жарымы уйдун сүтүнө аллергиясы бар сегиз алты айлык балдарды камтыган изилдөөнүн жыйынтыгын жарыялашкан. Көрсө, эки топтун өкүлдөрүнүн микробиомалары такыр башкача экен: дени сак наристелердин ичегисинде алардын курагындагы туура өнүгүп келе жаткан балдарга мүнөздүү бактериялар, ал эми чоңдорго көбүрөөк мүнөздүү бактериялар уйдан жапа чеккендерде табылган. сүт аллергиясы.

Аллергиялык балдарда, Наглердин айтымында, адатта балалык микробиомадан чоңдорго жай өтүү "анормалдуу ылдамдыкта болгон".

Наглер жана анын кесиптештери кесарево жолу менен төрөлгөн жана стерилдүү шарттарда, башкача айтканда, микробдордон толугу менен тазаланган чычкандарга «өзүнүн» ымыркайларынын ичеги бактерияларын трансплантациялашты (фекалдык трансплантацияларды колдонуу менен). Көрсө, соо балдардан трансплантацияланган чычкандарда гана уйдун сүтүнө аллергиялык реакция байкалбайт экен. Башкалары, алардын донорлору сыяктуу, аллергия болуп калышты.

Кийинки изилдөөлөр чычкандардын биринчи тобун коргоодо негизги ролду, кыязы, балдарда гана кездешүүчү бир түрдөгү бактериялар ойногондугун көрсөттү: Clostridia тобундагы Anaerostipes caccae. Clostridia ошондой эле жержаңгак аллергиясын алдын алат, Наглер жана анын кесиптештери бир изилдөөдө табылган.

Наглер, Чикагодо жайгашкан ClostraBio фармацевтикалык стартапынын президенти жана тең негиздөөчүсү, Anaerostipes каккасынын терапиялык потенциалын лабораториялык чычкандарда, андан кийин аллергиясы бар адамдарда сынап көрүүгө үмүттөнөт. Биринчи милдет - ичегилерде пайдалуу бактериялардын тобу коно турган жерди табуу. Жада калса, дени сак микробиомдо да, Наглердин айтымында, бардык уячалар толтурулган; Ошентип, Clostridia жаңы жерге тамыр жайышы үчүн, мурунку тургундарды кууп чыгыш керек. Ошондуктан, ClostraBio микробиомадагы белгилүү бир уяны тазалоочу препаратты жаратты. Наглер жана анын кесиптештери аны чычкандарга «дайындап», андан кийин аларга клостридиялардын бир нече түрүн, ошондой эле микробдордун көбөйүшүнө көмөктөшүүчү диеталык булаларды сайышат. Наглер жакынкы эки жылдын ичинде Clostridia адамдын клиникалык сыноолорун баштоого жана акырында тамак-аш аллергиясы бар балдар үчүн дары түзүүгө үмүттөнөт.

Ичеги микробдору балдардын башка оорулары менен, анын ичинде I типтеги диабет менен да байланышта болушу мүмкүн. Австралияда илимпоздор туугандары кант диабети менен ооруган 93 баланын заңынын үлгүлөрүн анализдеп, алардын заъында энтеровирус А көбөйгөнүн аныкташкан. Бирок экспериментаторлордун бири, Мейлмановскаядан В. Иан Липкин. Колумбия университетинин Коомдук саламаттыкты сактоо мектеби кесиптештерин кээ бир оорулардын себептери микробиомадагы айырмачылыктарга гана байланыштуу деген тыянак чыгаруудан алыс экенин эскертет. "Биз так билебиз, - дейт ал, - кээ бир микробдор кандайдыр бир оорулар менен кандайдыр бир байланышта болот".

Ошентсе да, Липкин микробиома илиминин келечегине ынталуу. Анын болжолуна ылайык, жакынкы элүү жылдын ичинде окумуштуулар микробиоманын организмге тийгизген таасиринин механизмин ачып, микробиоманы «редакциялоо» аркылуу ден соолукту кантип жакшыртууга болорун көрсөтүү үчүн адамдарда клиникалык сыноолорду башташат.

Жаштар

Көптөгөн өспүрүмдөр безеткиге жакын болушат - жана "май микробиомасы" деп аталган көрүнүш бар окшойт. Балдардын териси безетки менен байланышкан Cutibacterium acnes бактериясынын эки штаммына өзгөчө жагымдуу. Бул бактериянын көпчүлүк штаммдары коопсуз, атүгүл пайдалуу, анткени алар патогендик микробдордун өсүшүнө тоскоол болот; чындыгында, бул бактерия кадимки бет жана моюн микробиомасынын негизги компоненти болуп саналат.

Бирок, жаман штамм көп зыян келтириши мүмкүн: анын болушу, Пенсильвания университетинин Медицина колледжинин дерматологу Аманда Нельсондун айтымында, сезгенүүнүн өнүгүшү үчүн өбөлгөлөрдүн бири. Оорунун өнүгүшүнүн башка себептеринин арасында илимпоздор C. acnes, чач фолликулдары жана сезгенүү тенденциясы үчүн көбөйүүчү жер катары кызмат кылган sebum (териди нымдаштыруу үчүн май бездери тарабынан өндүрүлгөн) деп аташат. Мунун баары чогуу иштейт жана Нельсондун айтымында, кайсынысы маанилүү экенин азырынча билбейбиз.

Вашингтон университетинин Медицина мектебинин изилдөөчүлөрү май бездеринин микробиомасын изилдеп, безеткинин бирден-бир узакка созулган дарылоосу изотретиноин (ар кандай соода аталыштары менен белгилүү) жарым-жартылай теринин микробиомасын өзгөртүү менен, жалпы ар түрдүүлүктү жогорулатуу менен иштей турганын аныкташкан. микробдор, алардын арасында зыяндуу штаммдардын тамыр жайышы кыйыныраак.

Эми илимпоздор изотретиноин микробиоманын курамын өзгөртүү аркылуу иштээрин билишкендиктен, алар ошол эле таасири бар башка дарыларды түзүүгө аракет кылышы мүмкүн, бирок коопсузураак дарыларды түзүүгө аракет кылышы мүмкүн - бирок, изотретиноин балдардын тубаса кемтиктерге алып келиши мүмкүн, эгерде энелер дары-дармекти убагында ичсе. кош бойлуулук учурунда.

Жетилгендик

Эгер сиз спортчунун ичеги микробдорун карызга алуу менен машыгууларыңызды көбүрөөк кыла алсаңызчы? Бул суроону Гарвард университетинин окумуштуулары беришкен. Эки жума бою алар 2015-жылкы Бостон марафонуна катышкан 15 жөө күлүктүн күнүмдүк заъынын үлгүлөрүн чогултуп, жарыштан бир жума мурун баштап, бир жумадан кийин бүтүрүштү жана аларды контролдоочу топтун он адамынан алынган заң үлгүлөрү менен салыштырышты. жума. иштебейт. Окумуштуулар марафондон бир нече күн өткөндөн кийин жөө күлүктөрдөн алынган үлгүлөр контролдук топко караганда Veillonella atypica бактериясын бир кыйла көп камтыганын аныкташкан.

"Бул ачылыш көп нерсени түшүндүрөт, анткени Вейлонелла уникалдуу метаболизмге ээ: анын сүйүктүү энергия булагы лактат, сүт кислотасынын тузу", - дейт Joslin Диабет изилдөө борборунун жана Гарвард медициналык мектебинин кызматкери Александр Костич. "Анан биз ойлогонбуз: балким Вейлонелла спортчунун денесиндеги булчуң лактаттын ыдыратышы мүмкүнбү?" Эгер чындап эле ошондой болсо, профессионалдык спорттон алыс адамдарга анын штаммдарын киргизүү менен алардын туруктуулугун жогорулатууга болобу?

Андан кийин илимпоздор лабораториялык чычкандар менен күрөшүштү: жөө күлүктөрдүн биринин заңынан бөлүнүп алынган Вейлонелла патогендерге текшерилген кадимки микробиома менен 16 чычканга сайылган. Субъекттерди андан соң чуркоо тилкесинде жайгаштырып, чарчаганга чейин чуркоого аргасыз кылышкан. Ошол эле 16 контролдук чычкан менен жасалган; гана аларга лактат керектебеген бактериялар сайылган. Маалым болгондой, Вейлонелла менен "жугузган" чычкандар контролдоочу жаныбарларга караганда бир топ узагыраак чуркап жүрүшкөн, демек, изилдөөчүлөрдүн ою боюнча, микробиома өндүрүмдүүлүктү сактоодо маанилүү ролду ойной алат.

Костичтин айтымында, бул эксперимент «симбиоздун бизге берген сонун мисалы». Вейлонелла адам, анын алып жүрүүчүсү физикалык активдүүлүктүн натыйжасында лактат бөлүп чыгарганда гүлдөйт, аны менен азыктанат жана өз кезегинде лактатты пропионатка айландыруу аркылуу адамга пайда алып келет, бул кожоюндун иштешине таасир этет, анткени башка нерселер менен катар, жүрөктүн жыштыктын жыйрылышын жогорулатат жана кычкылтек алмашууну жакшыртат, ошондой эле, балким, булчуңдарда сезгенүүнүн өнүгүшүнө жол бербейт.

"Мындай мамиле адамдар менен микробиоманын өз ара аракеттенүүсүнүн негизин түзөт окшойт" деп түшүндүрөт Костич. "Акыры, алардын ортосундагы мамиле ушунчалык өз ара пайдалуу."

Микробиома ошондой эле адам табиятынын азыраак жагымдуу өзгөчөлүктөрүнө, анын ичинде тынчсыздануу жана депрессия сыяктуу психикалык шарттарга жооптуу болушу мүмкүн. 2016-жылы Корктогу Ирландиянын Улуттук университетинин окумуштуулары микробиоманын депрессиянын өнүгүшүнө тийгизген таасирин изилдөөнүн жыйынтыгын жарыялашкан. Окумуштуулар 28 лаборатория келемиштерин эки топко бөлүшкөн. Эксперименталдык топ катуу депрессиядан жапа чеккен үч эркектин ичеги микрофлорасынын трансплантациясын, ал эми көзөмөл тобуна - үч дени сак эркектин трансплантациясын алды.

Депрессиядан жапа чеккен адамдардын ичеги микробиомасы депрессияга жана келемиштерге кирип кеткен экен. Контролдук жаныбарлар менен салыштырганда, алар ырахат алып келүүчү иштерге кызыгуусун жоготушкан (келемиштерде бул алар таттуу сууну канчалык көп ичүүнү каалаары менен аныкталат) жана лабораториянын ачык же бейтааныш жерлеринен качууну каалагандыгын билдирген тынчсызданууларын көрсөтүшкөн. лабиринт.

Келемиштер менен адамдардын ортосундагы чоң айырманы эске алуу менен, изилдөөчүлөр алардын изилдөөсү ичеги микробиомасынын депрессияда роль ойношу мүмкүн экендигинин жаңы далилдерин камсыздайт. Алардын айтымында, эртеби-кечпи, депрессия жана башка ушул сыяктуу оорулар менен, анын ичинде адамдын денесиндеги айрым бактерияларды бутага алуу менен күрөшө турган күн келиши мүмкүн.

Карылык

Микробиома бир эле учурда ийкемдүү жана суюктук болуп саналат. Анын уникалдуу түзүмү негизинен төрт жашка чейин түзүлөт жана ага абдан маанилүү факторлор гана таасир этиши мүмкүн – мисалы, диетанын өзгөрүшү, физикалык активдүүлүктүн интенсивдүүлүгү же көчөдө өткөргөн убакыт, жаңы жашаган жерге көчүү, колдонуу антибиотиктерди жана башка кээ бир дарыларды. Бирок, кандайдыр бир мааниде, микробиома ар бир тамактануу менен тымызын өзгөрүп, тынымсыз өзгөрүп турат. Чоң кишилерде бул өзгөрүүлөр ушунчалык болжолдуу болгондуктан, сиздин жашыңызды болжол менен ичегилерде жашаган бактериялардын жыйындысы менен таанышуу аркылуу аныктоого болот.

"Картайуунун микробиомдук сааты боюнча жашты аныктоо" деп аталган бул ыкма, мисалы, Гонконгдо жайгашкан Insilico Medicine стартапы жакында өткөргөн эксперименттеги сыяктуу, жасалма интеллекттин жардамын талап кылат. Окумуштуулар Европадан, Азиядан жана Түндүк Америкадан 1165 адамдын микробиомалары тууралуу маалымат чогултушту. Алардын үчтөн бири 20-30 жашта, дагы үчүнчүсү 40-50, акыркысы 60-90 жаштагылар болгон.

Окумуштуулар, алардын алып жүрүүчүлөрүнүн жашын белгилөө менен, микробиомалардын 90 пайызы жөнүндө маалыматтарды "компьютердик интерпретацияга" өткөрүп, андан кийин жашы белгиленбеген адамдардын калган он пайызынын микробиомаларына жасалма интеллект тарабынан аныкталган үлгүлөрдү колдонушкан. Алардын жашын төрт жыл гана ката менен аныктоого мүмкүн болгон.

Микробиомаңызды "түзөтүү" жана тынчтыкта жашоо деген эмнени билдирет? Тилекке каршы, микробиома илиминин эң чоң ышкыбоздору да микробиома менен адамдын ден соолугунун байланышы тууралуу так тыянак чыгаруу кыйын экенин айтышып, бактериалдык трансплантациялар менен дарылоого өтө кылдаттык менен өтүү керектигин айтышат.

Люксембург университетинин кызматкери Пол Вилмс микробиотанын дары катары колдонулушу мүмкүн экенин көпчүлүк азыр мактап жатышат, фармацевтикалык компаниялар микробиоманы тең салмактоо үчүн жаңы пробиотиктерди иштеп чыгып жатканын белгилешти.

Вильмс мындай дейт: «Биз муну чындап эле туура жана акылдуу кыла алардан мурун, дени сак микробиома деген эмне экенин жана ал адамдын организмине кандай таасир этээрин так түшүнүшүбүз керек. Менимче, биз андан дагы эле алыспыз ».

Биздин ичибиздеги микробдор

• жоон ичеги - 38 квинтиллион
• такта - 1 квинтиль
• тери - 180 млрд
• шилекей - 100 млрд
• ичке ичеги - 40 млрд
• ашказан - 9 млн

Микробиоманы карагыла

Бул макаладагы сүрөттөрдүн бардыгын Мартин Эггерли сканерлөөчү электрондук микроскоптун жардамы менен тарткан: үлгүлөр кургатылган, аларга алтын атомдору чачылган жана вакуумдук камерага коюлган. Микроскоптун электрон шооласынын толкун узундугу көзгө көрүнгөн жарыкка караганда кыскараак, ошондуктан нур эң кичинекей объектилерди, бирок түстөр спектринин сыртында "бөлүп көрсөтөт". Эггер менен боёлгон, түсү белгилүү болгон микробдор бул түстө, башка учурларда микробдорду жана алардын мүнөздүү белгилерин айырмалоо үчүн башка гаммды тандап алган.