Миші випробували на собі війни мікробів в животі людини
Відео: Смішний мульт про товстого кролика
теза "людина є те, що він їсть" вірний не тільки по відношенню до всього організму, але і в частині кишкової мікрофлори: на її склад, як давно ясно, впливає дієта господаря. Можна сказати, що розповіді про користь йогуртів і пробіотичних харчових добавок мають під собою певну наукову основу. Але зрозумілого в цій картині поки ще набагато менше незвіданого.| рід Bacteroides налічує безліч видів. У кишечнику людини вони знаходяться в достатку і допомагають організму-господаря отримувати поживні речовини і енергію. Однак при попаданні в інші частини тіла ці мікроби можуть викликати небезпечну інфекцію (фото Zdravotni University). |
Деякі вчені не випадково пропонують розглядати людину комплексно, виключно як гібрид "сапієнса" і що населяють його мікроскопічних створінь. А серед останніх чисельну перевагу - на боці мікробів в травному тракті.
Перекоси у внутрішній мікрофлорі медики вже давно пов`язали з рядом захворювань. Легко уявити, які потужні важелі знайде медицина і "технологія здорового способу життя", Якщо вчені зможуть набагато докладніше розшифрувати те, що відбувається в мікробному співтоваристві всередині нас і знайдуть нові методи впливу на нього.
Фахівці, втім, кажуть, що в цьому плані ми ще стоїмо на початку шляху. Цікаві кроки по цій доріжці зробили недавно Джастін Сонненбург (Justin Sonnenburg) і його колеги з медичної школи Стенфордського університету, а також з інституту клітинної та молекулярної біології університету Ньюкасла (ICaMB). Вони провели ряд експериментів з мишами, вирощеними в стерильних умовах і позбавленими власної бактеріальної мікрофлори.
Гризунам ввели два види бактерій Bacteroides thetaiotaomicron і B. caccae (Обидва в достатку зустрічаються в шлунково-кишковому тракті людини). Раніше вчені проаналізували геном цих мікробів і розкрили закономірності в генах, які керують "обробленням" речовин з групи фруктанов, встановивши, що різні види Bacteroides мають свою специфіку "спілкування" з фруктану і різної широтою засвоєння цих з`єднань.
Структурна формула інуліну. Цибуля, часник, кульбаба, агава, лопух, оман, нарцис, гіацинт можуть похвалитися високою концентрацією цієї речовини в деяких своїх частинах (ілюстрація Florian Fisch / wikipedia.org).
 |
Зокрема, авторів роботи дуже зацікавив інулін - Полісахарид, який зустрічається в багатьох рослинах. Видобувають його, зокрема, з цикорію і топінамбура, і нерідко додають в йогурти.
Інулін легко засвоюється організмом людини і служить джерелом різних корисних сполук (цукрів). Вважається також, що він стимулює зростання "правильних" бактерій. Ось тільки людина сама по собі переробляти інулін не може: в цьому нам якраз допомагають мікроби, що несуть гени, які кодують ферменти, що розщеплюють даний полімер.
Сонненбург і його колеги пояснюють, що з двох обраних для експерименту бактерій тільки одна серед своїх 5000 генів несе 10, що відповідають за розщеплення інуліну (точніше, за роботу бактеріальних "сенсорів" на даний вид фруктан і синтез ензимів, переробляють його).
 |
| Схема експерименту Джастіна і його колег (ілюстрація Erica D. Sonnenburg et al./Cell). |
Таким чином, мікробіологи на основі аналізу генів і передбачили, що станеться з модельними гризунами, якщо їх перевести на дієту, багату інулін. А сталося рівно те, що очікувалося, підтвердивши красу теоретичних побудов.
Після 1-2 тижнів досвіду спочатку рівномірний баланс між двома видами мікробів в кишечнику помітно змістився в бік B. caccae - "фахівця" по інуліну. (Деталі дослідження розкривають прес-реліз університету і стаття в журналі Cell.)
На цьому кадрі Джастін з дружиною Ерікою. Вона працює в лабораторії чоловіка і є одним з авторів нинішнього експерименту з мишами (фото Steve Fisch). |
Екстраполювати результат з такою спрощеною моделлю мікрофлори людини на справжнє його "внутрішнє населення" буде непросто. Тут тільки для генетиків роботи - непочатий край.
В геномі людини, як відомо, міститься 20-25 тисяч генів. Але у тисячі видів бактерій, що мешкають в нашому кишечнику, загальне число генів становить мільйони.
Проте завдання не безнадійна. Сонненбург з товаришами показали шлях, по якому слід йти, поступово розкриваючи заплутані взаємозв`язки в мікрофлорі людини. І миші тут ще послужать моделлю не один раз.
"Ми зараз отримали стерильних мишей, яким ввели партії бактерій, які представляють все співтовариство людського кишечника у всій його складності, - каже Еріка Сонненбург. - Ми маємо намір подивитися, як бактерії, які, на нашу думку, краще пристосовані до "боротьбі", Насправді проявлять себе в цих умовах більш жорсткої конкуренції".
Ставлячи спільноті мікробів різні "вхідні дані" і відстежуючи відповідь, американські і британські фахівці мають намір скласти щось на зразок бібліотеки генів-біомаркерів. Вона допоможе впливати на бактерії в тілі людини за допомогою дієти більш цілеспрямовано і раціонально.
