Царство микрофлоры
Роль микробиома кишечника настолько важна, что его даже предлагали признать самостоятельным органом. Однако с точки зрения биологии это сообщество микроорганизмов, существующих в тесном симбиозе с человеком.
По оценкам ученых, кишечник содержит около 50 триллионов микроорганизмов — примерно в 1,3 раза больше, чем суммарное количество клеток тела. Основная часть кишечной микрофлоры — бактерии. Есть и представители других таксонов, например дрожжи или грибы, но их роль очень мала.
Бактерии выполняют важнейшие задачи: помогают расщеплять продукты, которые иначе не усваиваются организмом, участвуют в синтезе витаминов и аминокислот, борются с болезнетворными патогенами и ядами. Кроме того, в процессе жизнедеятельности они выделяют специальную слизь, защищающую стенки кишечника от повреждений. Многие биохимические процессы без бактерий невозможны, а нарушение баланса микрофлоры приводит к неприятным последствиям — от проблем с обменом веществ до психических заболеваний.
Внутренние помощники
Обитатели кишечника в совокупности экспрессируют на порядок больше генов, чем весь геном человека. Кодируемые бактериями белки и ферменты участвуют во многих процессах, в одних случаях нормализуя их, в других — вызывая нежелательные побочные эффекты. Биологи только недавно приступили к изучению этого аспекта активности микробиома.
В первую очередь ученых интересует роль бактерий в реакциях биотрансформации, которую проходят в организме лекарственные препараты. Во время этого процесса образуются промежуточные продукты, чья активность или токсичность зависит от состояния микрофлоры.
«Есть исследования, показывающие, что здоровье микробиома во многом определяет выживаемость онкологических больных. Кишечные бактерии повышают эффективность химиотерапии и улучшают общее состояние пациентов, помогая справиться с симптомами болезни и побочными эффектами лечения», — отмечает исполнительный директор АНО НИЦ «Здоровое питание» кандидат медицинских наук Светлана Павличенко.
Тренер для иммунной системы
Особенно велика роль микробиома в поддержании иммунитета. Преодолевая кишечный барьер, бактерии попадают в кровь и действуют как естественная вакцина: нормально работающая иммунная система запоминает каждый новый патоген и формирует против него специфические антитела на будущее.
Но не всегда контакты кишечных бактерий с «силами обороны» организма заканчиваются благополучно. Если иммунная защита недостаточна, развиваются воспаления, заболевания печени, желудочно-кишечного тракта и нервной системы, ожирение и рак. А если избыточна — возникает риск аутоиммунных реакций.
Для оценки общей активации иммунных клеток за пределами желудочно-кишечного тракта, вызванной проникновением кишечных бактерий, американские ученые предложили использовать уровень иммуноглобулинов G (IgG). Они составляют около 75 процентов всех антител в плазме крови и активно реагируют на бактериальное заражение.
Применив метод высокопроизводительного секвенирования в сочетании с определением IgG, авторы установили перечень кишечных бактерий, на которые прежде всего нацелена иммунная система здоровых людей. Среди них — бифидобактерии, нормализующие пищеварение, семейства Lachnospiraceae и Ruminococcaceae, расщепляющие пищевые волокна, а также некоторые другие представители полезной микрофлоры.
Оружие против диабета
Для регулирования уровня сахара в крови организму необходим инсулин. Этот гормон влияет на обмен веществ практически во всех тканях, а вырабатывают его только бета-клетки поджелудочной железы. При снижении их количества или истощении нарушается секреция инсулина, а это приводит к сахарному диабету.
В раннем возрасте есть короткий период, когда бета-клетки активно размножаются. У большинства людей этот процесс протекает нормально, но у некоторых иммунная система вдруг начинает атаковать формирующуюся клеточную популяцию, нарушая ее способность производить инсулин в должном объеме. В этом случае у детей развивается диабет первого типа.
Комментарии