Лента TH Новости Биоинженерия



Тонкое решение узких проблем

∴ 196

Особенности потребления морских водорослей позволяют включать или выключать различные части нашего микробиома.

1538

Поиск способов манипулирования колониями бактерий, живущих внутри нашего кишечника, это сложная проблема для медицинских исследователей. Ведь особенности работы микробиома могут влиять не только на здоровье ЖКТ, но и психику человека. Экология нашего микробиома чрезвычайно сложна. И, пока еще, мы можем лишь в общем регулировать её состояние.

Новое исследование, проведенное группой ученых в Стэнфордском университете, успешно показало, как диета может использоваться для распространения определенного вида кишечных бактерий. Исследование – это первый шаг к будущему прецизионной медицины. Это область медицины, которая позволяет крайне тонко настраивать (буквально программировать) микробиом кишечника, чтобы лечить различные заболевания и улучшать общее состояние здоровья.

Каждый из нас обладает микробиомом, который формируется несколько хаотично. Хотя мы продолжаем приобретать новые штаммы на протяжении всей жизни, это приобретение является плохо организованным и не совсем понятным процессом. Данное исследование предполагает, что можно было бы изменить форму нашего микробиома преднамеренно, чтобы улучшить здоровье и бороться с болезнями.Джастин Зонненбург, автор исследования.

До сих пор пробиотики обычно были самым традиционным способом модуляции микробиома кишечника человека. По сути, это означает, что мы потребляем определенные штаммы хороших бактерий, чтобы поддерживать хорошее здоровье или лечить такие состояния, как депрессия или аллергия. Но команда в Стэнфорде хотела понять, как диета может влиять на популяцию бактерий в кишечнике, и может ли потребление определенных продуктов способствовать распространению определенных бактериальных штаммов.

Сами штаммы сложно переоценить. их функционирование может сказаться даже на микроРНК нашего мозга.

Для начала команда обнаружила специфический штамм кишечных бактерий, который питается углеводом, называемым порфиран. Этот углевод встречается в водорослях, часто используемых в суши, и эти бактерии идеально подходят для изучения, поскольку морские водоросли являются одним из редких ингредиентов в американской диетологии.

Гены, которые позволяют бактерии переваривать порфиран, чрезвычайно редки среди людей, которые не едят водоросли. Это позволило нам проверить, можем ли мы обойти правила сложных экосистем, создав привилегированную нишу, которая могла бы помочь микробу. В частности – позволить ему существовать в отсутствие конкуренции с 30 триллионами других микробов в кишечнике.Джастин Зонненбург, автор исследования.

Дальнейшие исследования с различными моделями мышей показали, что уровнями этих бактерий в микробиоме животного можно эффективно манипулировать, подавая им разные объемы водорослей. Удивительно, но эти уровни можно точно откалибровать, просто увеличив или уменьшив количество пищи, богатой порфираном.

Результаты этого эксперимента нас буквально напугали. Мы увидели прямое, явное и однозначное влияние диеты на популяцию бактерий.Джастин Зонненбург, автор исследования.

Затем исследователи выделили специфические гены в бактериях, которые позволили им эффективно переваривать порфиран. Эти гены затем переносили в другой штамм тех же бактерий без такой же способности. В последующих поколениях мышей, особи всё равно меняли микрофлору, в зависимости только от типа потребляемой пищи.

Но даже простое наблюдение за микробиомом может принести неоценимую пользу. Например указать на продолжительность жизни.

На что в конечном итоге надеются эти исследования, является разработка такого типа прецизионной медицины, при котором конкретные полезные бактерии могут быть доставлены пациентам, а затем их активность легко включается или выключается с помощью простых диетических мер.

Врач, чей пациент собирается начать иммунотерапию от рака, может выбрать также введение бактериального штамма, который, как известно, активирует иммунную систему. И наоборот, пациент с аутоиммунным заболеванием может извлечь выгоду из другого набора микробиоты, который может подавлять иммунный ответ. Грубо говоря, мы открыли очень мощный рычаг для модуляции нашей биологии в области здравоохранения.Джастин Зонненбург, автор исследования.

Филипп Дончев