Читать онлайн «РУССКИЙ МИКРОМИР»

Если кто не знает, научный мир (и прежде всего биологи) сегодня увлечены изучением сообществ бактерий, проживающих внутри человека. Число статей на эту тему в авторитетных журналах зашкаливает. А их авторы выдвигают все более головокружительные гипотезы о влиянии жизнедеятельности бактерий, находящихся внутри нас, на нас с вами,– от банальной физиологии до религиозных убеждений.  – Про патогенные микроорганизмы, которые вызывают заболевания, науке известно давно и много,– объясняет «Огоньку» Андрей Шестаков, руководитель лаборатории микробной биотехнологии МГУ им.  Ломоносова. – А вот в отношении дружественных нам бактерий прорыв, можно сказать, недавний – в 2012-м завершился проект «Микробиом человека», по итогам которого ученые получили генетический портрет 10 тысяч микроорганизмов, обитающих внутри человеческого организма. С тех пор микробиологи все решительнее утверждают, что бактерии, живущие у нас на коже или в кишечнике, играют в нашей жизни куда большую роль, чем думали раньше. Генетический анализ бактерий дал уникальный шанс «познакомиться» с микроорганизмами, населяющими человека. Ведь до сих пор о нашем внутреннем бактериальном мире ученые судили по старинке: высеивали обнаруженные в организме человека бактерии в чашках Петри и смотрели, что вырастет. Увы, из более чем 15 тысяч видов микробов, обитающих, к примеру, в нашем кишечнике, 90 процентов таким образом просто не культивируются. Отсюда вывод: вплоть до начала ХХI века мы почти ничего не знали о важной, и, кстати, весомой (бактерии, населяющие взрослого человека, весят примерно 2–3 килограмма), составляющей собственного организма. Сегодня эту совокупность всех обитающих внутри человека микроорганизмов исследователи обозначают термином «микробиом» (или «микробиота»), а некоторые даже говорят об отдельном органе, чтобы подчеркнуть то воздействие, которое он оказывает на нас с вами. Есть ли у микробов национальность?  Выяснить на уровне ДНК, просматривается ли у микробиома национальный характер, решили довольно скоро. Первым проектом такого рода стала работа Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге (ФРГ), которая в 2013-м сравнила геном бактерий, обитающих в кишечниках жителей Европы, США и Японии. Главным сюрпризом стала возможность поделить исследуемых на три группы по типу преобладающих в них бактерий. При этом принадлежность к группе определялась не местом жительства, а типом питания. Что касается геномного портрета российской бактерии, то он лишь стартовал, объясняется это просто: генетический анализ стоит недешево. Больше того, проект «Исследование микробиоты российского человека» осуществляется на краудфандинговой платформе – деньги собирают всем миром.  – Метод работы основан на технологии метагеномного ДНК-секвенирования, который позволяет «посчитать» сотни видов бактерий, в том числе и некультивируемых,– рассказывает «Огоньку» биохимик Дмитрий Алексеев, директор компании «Кномикс», которая работает над проектом вместе с биомедицинским холдингом «Атлас». – Из образцов мы выделяем ген – 16S рРНК, по которому принято классифицировать бактерии. В итоге получаем на руки полный геномный портрет обитателей кишечника человека: это позволяет сказать, от каких заболеваний защищен организм, какие вещества, включая витамины, способен синтезировать, а с чем справиться в данный момент не может. Так же – в целом – оценивается сбалансированность микробиоты и ее разнообразие. Исследовав первые 500 российских образцов, ученые поняли, что в России преобладает несколько типов бактерий, связанных по большей частью с тем, где живет человек – в городе или в деревне. А вот расположение населенного пункта большой роли не играет. Так, внутри россиян-горожан преимущественно обитают бактероиды (от латинского Bacteroides), которые произрастают на полисахаридах и поэтому процветают у любителей так называемой западной диеты с обилием фаст-фуда, мяса, яиц, молока, очищенных зерновых продуктов и сахаросодержащих напитков. А у сельских жителей главенствуют фирмикуты (Firmicutes) – микроорганизмы, которые питаются пищевыми волокнами – той самой клетчаткой, которой советуют хранить верность адепты здорового питания. Пищевые волокна проходят через весь желудочно-кишечный тракт, не расщепляются и в таком виде попадают в кишечник – место, где пребывает основная масса микробиоты человека. В целом состав полезных микробов у сельчан намного разнообразнее и богаче, чем у горожан. И это объяснимо: «деревенские» не покупают молоко полугодичного хранения, едят свои овощи-фрукты, а иногда и мясо (которого в целом сельские жители едят меньше городских). Есть еще третий вид бактерий – превотеллы (Prevotella) – бактерии-вегетарианцы, но они в организмах россиян преобладают нечасто. Впрочем, изучение российских бактерий продолжается: в перспективе, обещают ученые, оно подтолкнет к конкретным и более детальным рекомендациям. Глобализация кишечника.   Главный же вывод, который ученые разных стран сделали в ходе попыток выявить национальный состав бактерий, в том, что в смысле кишечной микрофлоры среднестатистический россиянин мало чем отличается от англичанина, француза, американца. Это при том что традиционно рацион россиян считается менее разнообразным, чем у жителей перечисленных стран. Похоже, иными словами, что универсальный микробиом – то, к чему движется человечество. Это пугает медиков, и не столько потому, что мы становимся одинаковыми, а потому, что мы становимся одинаково бедными, то есть наш микробиом представлен относительно небольшим числом видов бактерий. Дело в том, что каждый кишечный микроб специализируется на переваривании определенного вида пищевых волокон. Чем больше видов попадает в нашу пищу, тем разнообразнее микробиота. А чем она, в свою очередь, разноплановее, тем увереннее чувствует себя наша иммунная система – бактерии вырабатывают целый букет ферментов, стимулирующих ее работу. Получается, сбалансированность и разнообразие – ключ к здоровью. Мы же в большинстве своем сегодня питаемся все более однообразно, понятие «национальная кухня» зачастую сводится к туристическому аттракциону. Не случайно термин «глобализация питания» можно услышать все чаще: на полках супермаркетов Рима, Барселоны, Бостона или Москвы стоят практически те же продукты. Как следствие, специфичные для каждого региона бактерии тоже нивелируются. Происходит глобализация микробиома: у жителей разных частей мира он теперь мало чем отличается.  – Наше исследование показало, что сегодня состав микрофлоры фактически не привязан к географии проживания,– рассказывает биохимик Дмитрий Алексеев. – Более того, чтобы заселить кишечник определенными бактериями, необязательно переезжать в другую страну, достаточно изменить тип питания: если вы продолжаете есть привычный фаст-фуд, бактерии даже не заметят вашего переезда. Это произойдет, если вы перейдете на экзотическую еду, и то не сразу: бактерии будут первое время адаптировать ситуацию под себя и только когда новая диета затягивается, в работу вступают бактерии, отвечающие за долговременные изменения. Впрочем, еда – лишь одно, хотя и важнейшее условие возникновения «хорошего» микробного сообщества. Вообще же, на состав наших бактерий влияет масса факторов. Это и антибиотики, которые в буквальном смысле приводят микробиоту в ужас. И возраст: у пожилых состав микрофлоры беднее. И даже гендерная принадлежность, если взять мужчину и женщину одного возраста с одинаковой медицинской историей, то их микробиота будет различаться, поскольку с полом ассоциированы и пищевые привычки, и особенности организма. Главное, что их состав можно и нужно регулировать, но для этого важно вовремя понять, что с бактериями что-то не так.