Гид по результатам теста микробиоты атлас

функции

Микробиота кишечника защищает организм от патогенов самыми разными способами, включая прямую или косвенную барьерную защиту и участие в созревании иммунной системы.

Кишечник является основными воротами для патогенных организмов и молекул токсичных веществ, а значит, кишечная микробиота находится на первой линии защиты нашего организма от их проникновения. Микрофлора кишечника реагирует по-разному.

Прямая конкуренция

В рамках механизма конкурентного исключения, комменсальные бактерии обеспечивают пассивную защиту организма от инфицирования другими штаммами, конкурируя с ними за участки адгезии и необходимые для выживания питательные вещества. Другой формой прямой конкуренции является продукция опасных для конкурирующих штаммов метаболитов, например, антибактериальных пептидов.

Укрепление естественной защиты

Комменсальные бактерии также укрепляют защитный барьер нашего кишечника. Они стимулируют продукцию слизи и молекул, выполняющих защитную функцию, например антител класса IgA, а также способствуют замещению клеток эпителия и образованию плотных контактов между ними, что обеспечивает непроницаемость физического барьера1,2,3.

Влияние на иммунную систему кишечника

И наконец, кишечная микробиота участвует в созревании иммунной системы нашего кишечника в первые годы жизни. Так, кишечная микрофлора стимулирует развитие Т-хелперов 17 (Th17)4 за счет секреции молекул, которые способны проникать в эпителий кишечника и взаимодействовать с определенными рецепторами клеточной поверхности. Защитная функция микробиоты не ограничивается иммунной системой кишечника – по-видимому, она влияет на иммунный ответ при любых видах угроз (например, при респираторных инфекциях)5.

Обозначим проблему

Хотя человек и изучил кожу, установил количественное соотношение микрофлоры, классифицировал и присвоил бактериям романтичные названия (вспомним глобальный проект «Микробиом человека», начатый в 2008 году), но нам так и не удалось установить причинно-следственные связи между этими процессами.

Однако набирают популярность мнения, что виной кожных болезней являются нарушения в микробиоме, иначе дисбаланс микроорганизмов.

Но так ли это на самом деле? Корректно ли делить бактерии на «вредных» и «полезных»?

Сначала немного статистики:

• Установлено, что в 90 % случаев при атопическом дерматите происходит колонизация кожи Staphylococcus aureus, причем этому подвержены не только пораженные участки, но и участки здоровой кожи (Kong et al. 2012).
• При псориазе в очагах поражений обнаруживаются большие колонии Streptococcus и Propionibacterium (Statnikov et al. 2013).
• Вид Propionibacterium acnes долгое время рассматривался как важный провоцирующий механизм акне. Однако было выявлено, что в воспаленных фолликулах присутствуют не только P. acnes, но и другие бактерии, например Streptococcus epidermidis (Bek-Thomsen et. al 2008).
• На Западе бушует эпидемия кожной аллергии, причем количество случаев, по оценкам ученых, значительно возросло за последние 5–10 лет (Wallen-Russell et al. 2017).

Мы привели лишь крошечную часть данных. Исследования также показывают, что дисбаланс микрооорганизмов может лежать в корне и таких заболеваний, как синдром Крона, колиты и синдром раздраженного кишечника, аутоиммунные заболевания, склероз или диабет I типа (Campbell 2014).

Конечно, при таких данных есть соблазн «свалить» всю вину за болезнь на бактерии.

Как работает микробиота

Мы уже упомянули, что бактерии кишечника помогают усваивать клетчатку, производят короткоцепочечные жирные кислоты и витамины. Может возникнуть ощущение, что все это делает каждая бактерия, но это не так.

Часть бактерий трудится на благо всего города и следит за патогенными микроорганизмами, чтобы они не нарушили порядок и не устроили революцию. Часть бактерий пассивны: они не приносят городу пользу, но и не создают проблем. А третья часть все время замышляет план, как захватить город и разграбить все нажитое. От нашего рациона зависит, кого из этих трех представителей будет больше.

Сложные углеводы — пища для законопослушных граждан микробиоты, которые заботятся о своем доме. Правда, это не готовое блюдо, которое мы подносим на тарелке. Для таких крошечных созданий молекула сложных углеводов выглядит скорее как срубленный дуб. Чтобы убрать ветки, заготовить бревно, распилить его, сделать дрова и спички, нужны самые разные виды бактерий.

Если какого-то вида бактерий не хватает, процесс расщепления углеводов, синтеза короткоцепочечных жирных кислот и витаминов будет менее эффективным. Поэтому чем больше самых разных продуктов с клетчаткой мы едим, тем выше разнообразие полезных бактерий и тем стабильнее ситуация в городе, несмотря на мелкие хулиганства со стороны патогенных микроорганизмов.

Узнать, насколько ваша микробиота разнообразна и как хорошо она справляется с расщеплением клетчатки и синтезом масляной кислоты, можно с помощью Теста микробиоты Атласа.

Существует ли дисбактериоз

Мы знаем о микробиоме много, но пока не разобрались с главным — его реальным составом. Мы до сих пор не всегда понимаем, что видят супермощные машины для расшифровки генома. «Иногда, углубляясь всё дальше, мы находим тёмную материю — фрагменты ДНК, которые не можем приписать ни к чему живому, известному нам. Мы никогда не видели их раньше и не понимаем их природу. Таких участков — процентов 20-30 от всего метагенома организмов, живущих в нас», — говорит Ильина.

Логично, что если мы не понимаем состав нормальной микрофлоры, которая к тому же разная у всех людей, то никакого диагноза «дисбактериоз» существовать не может. В доказательной медицине его и нет. Хотя на постсоветском пространстве нежелательные эффекты антибиотиков любят объяснять дисбактериозом, пытаясь лечить последний, авторитетные медицинские организации называют их просто «ассоциированной с антибиотиками диареей»; в некоторых случаях речь идёт об острой инфекции бактериями Clostridium difficile, но опять же не о дисбиозе или нарушении баланса микрофлоры.

К сожалению, в постсоветских странах и диагноз «дисбактериоз», и рекомендации обследования на него можно встретить часто. Такую практику критикуют и учёные, и врачи. Гастроэнтеролог Алексей Головенко в своём телеграм-канале прямо пишет, что сегодня рекомендация «сделать посев кала на дисбактериоз» — индикатор бездоказательного подхода к диагностике и лечению: «Норму для количества разных бактерий в кале определили неизвестно как. Да и само понятие „нормального“ состава кишечной микрофлоры — чепуха. Микрофлора — штука поиндивидуальнее отпечатка пальцев». С ним согласна Ильина: «Думаю, в научной терминологии дисбактериоз приобретёт звучание, только когда мы перейдём на персонализированную медицину — будем с самого рождения и на протяжении всей жизни мониторировать человека и понимать, какая флора является для него нормальной, а когда возникает дисбаланс».

Зачем нам бактерии

Пищеварительная система человека устроена так, чтобы разбивать всю поступающую еду на простые молекулы: делать их доступными для всасывания клетками и проникновения в кровоток. При этом есть вещества, которые наш организм переварить не может — сложные углеводы.

Сложные углеводы состоят из длинных цепочек молекул сахара, которые ферменты желудочно-кишечного тракта разорвать не в силе. В геноме человека просто нет информации о расщепляющих сложные углеводы соединениях, но гены бактерий кишечника кодируют десятки тысяч таких ферментов (полисахаридных лиаз).

Казалось бы, зачем нам сложные углеводы, если даже в нашей ДНК не сказано, что с ними делать? В процессе расщепления сложных углеводов бактерии синтезируют витамины и короткоцепочечные жирные кислоты — главный источник энергии для клеток кишечника.

Еще один плюс такого сожительства — генетический материал бактерий более гибкий. Эти микроорганизмы гораздо быстрее подстраиваются под изменения окружающей среды в отличие от человека. Яркий тому пример, хотя и негативный для нас, — устойчивость бактерий к антибиотикам, которая отмечается сейчас всё чаще.

Почему именно кишечник

Задача кишечника — впитать максимальное количество полезных веществ, а для этого нужна большая площадь поверхности. Чтобы ее уместить, строение кишечника представляет собой плотно прилегающие друг к другу складки с ворсинками и микроворсинками. Из-за этого кишечник часто сравнивают с бархатной тканью.

Поверхность кишечника покрыта слизистым слоем — муцином. Он защищает клетки кишечника от агрессивных представителей микробиоты. Муцин обновляется каждый час, так как часть этого слоя уносят фекальные массы по мере продвижения по кишечнику.

Влажная, теплая среда с большим количеством складок и отростков — идеальная среда для роста бактерий. Возможно, вы слышали миф, что количество бактерий в 10 раз превышает количество клеток в теле человека. В организме человека весом 70 килограмм и ростом 170 сантиметров содержится около 30 триллионов клеток и 39 триллионов бактерий кишечника. Хотя отношение не 1:10, число все равно впечатляющее.

Откуда в нашем кишечнике бактерии

Бактерии заселяют все вокруг и внутри нас. Они любят теплую и влажную среду. В теле человека больше всего микроорганизмов находится во рту и кишечнике. Бактерии начинают заселять наше тело, когда мы еще находимся в утробе матери. Раньше считалось, что плацента и околоплодные воды стерильны, однако последние исследования показывают, что это не так.

Пока неясно, как бактерии попадают в плаценту, но есть предположения, что на это влияет микрофлора влагалища, бактерии ротовой полости, которые в небольшом количестве могут попадать в кровоток, и микробиота кишечника, где иммунные клетки (дендритные) отбирают определенные бактерии, которые проникнут в плаценту.

Однако масштабное заселение кишечника бактериями происходит во время родов, кормления грудью и когда ребенок начинает есть твердую пищу. К 1,5–3 годам формируется профиль микробиоты человека, который содержит более 1000 видов бактерий. Кесарево сечение, использование антибиотиков, дисбаланс бактерий в кишечнике матери, преждевременные роды, отказ от кормления грудью — факторы, которые негативно влияют на формирование микробиоты.

Еще по теме

Регенеративная медицина
FDA одобрило препарат Winlevi для лечения акне
Об этом сообщил производитель – компания Cassiopea – в пресс-релизе

Регенеративная медицина
Риск появления пищевой аллергии выше у рожденных осенью детей
К такому выводу пришли израильские исследователи после того, как проанализировали статистику рождаем…

Регенеративная медицина
Ученые приблизились к пониманию причин возникновения рака кожи
В новом исследовании уточнены механизмы развития базалиомы и плоскоклеточного рака кожи

Регенеративная медицина
Опыт применения препарата Гиалуаль в комплексном лечении поствоспалительной гиперпигментации
Чтобы предложить способ лечения пигментации с долговременным эффектом, современный специалист должен…

Научные работы и исследования

В науке важна честность и прозрачность. При желании можно обратиться к источникам в виде научных статей и работ, которые мы используем для исследования и создания отчета по результатам вашего теста.

Аналитики и биоинформатики критически изучают все научные исследования по нужной теме и выбирают самые надежные из них. База исследований постоянно обновляется: мы своевременно убираем из алгоритма устаревшие данные и добавляем новые. Когда такое происходит, показатели в личном кабинете могут поменяться, но мы вас об этом предупредим.

Иногда мы запускаем самостоятельные исследования и приглашаем пользователей принять участие в них. Следите за анонсами!

Нужно ли искать свою норму

Во взрослой жизни (примерно с 18 до 65 лет) наш микробиом невероятно устойчив — к совершеннолетию он достигает равновесия и сохраняет его, несмотря на внешние воздействия — иначе мы бы просто не выжили. Это состояние микрофлоры кишечника считается доминантным (его ещё называют конституционным); состав микробиома при временных изменениях называют транзиторным, или преходящим. «Известно, что бактерии из пробиотических препаратов не приживаются, а проходят как транзиторная флора. Они могут дать кратковременный эффект, но не займут никаких экологических ниш», — говорит Ильина. После курса антибиотиков пробиотики иногда могут помочь чуть быстрее восстановиться, правда, не всем — исследования показывают, что люди по-разному реагируют на такое вмешательство в микробиом кишечника. Как бы то ни было, не стоит рассчитывать, что ежедневная порция живого йогурта изменит микрофлору в долгосрочной перспективе.

Кожа под микроскопом

По данным американских микробиологов (Grice 2011), на коже находится 1,8 м2 разнообразных мест обитания микроорганизмов, включая бактерии, грибы, вирусы, клещи.

Микрофлора делится на постоянную – резидентную (около 90 % микробов), факультативную (условно-патогенную) – около 9,5 % и случайную (транзиторную) – 0,5 %.

Согласно доктору медицинских наук Виктору Бондаренко, заведующему лабораторией генетики вирулентности бактерий Института эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи РАМН, около 20 % микроорганизмов от общего числа обитает в полости рта (более 200 видов), 18–20 % приходится на кожные покровы, 15–16 % — на глотку, 2–4 % – на урогенитальный тракт у мужчин и примерно 10 % – на вагинальный биотоп у женщин, а больше всего микроорганизмов (до 40 %) – в желудочно-кишечном тракте (Бондаренко 2007).

Микробиом кожи определяется такими факторами, как pH, температура, влажность, уровень выработки кожного сала, окислительный стресс, диета, инфекции. Кожа обладает высокой обновляемостью клеток, поскольку она постоянно противостоит воздействию внешних факторов.

Микробиом кожи меняется от человека к человеку. Уникальный профиль микробиоты человека задается в зависимости от «экониши», на него также влияет количество света и влажности/сухости, число волосяных фолликулов, пол и возраст (Krajewska-Włodarczyk 2017).

Некоторые распространенные полезные и патогенные бактерии приведены в таблице ниже, а также в ранее опубликованных на портале статьях.

Таблица 1. Кожный микробиом

Известно, что сухие участки кожи на предплечьях, ягодицах и кистях активно заселены бактериями вида Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes и Bacteriodetes. Удивительной особенностью микробиоты этих зон является обилие граммотрицательных организмов. Когда-то считалось, что они колонизируют кожу редко. Интересно, что на этих участках разнообразие бактерий больше, чем в кишечнике или полости рта одного и того же человека. Кроме того, микроорганизмы «привязаны» к текущему участку тела. И, пересаженные из одной среды обитания в другую, например, с языка на лоб, не способны колонизировать новую территорию или изменить существующее в этой области микробное сообщество (Costello et al. 2009).

Как этому невидимому и густонаселенному миру удается относительно спокойно и мирно существовать друг с другом на таком ограниченном участке, как наша кожа?

Ответ кроется в гомеостазе.

Стоит ли стремиться к балансу?

Способность кожи противостоять инфекциям и болезням является очень сложным многофакторным процессом.

Это комбинация большого количества систем, которые должны работать в синергизме (Grice et al. 2008; Cogen et al. 2009). К ним относятся физический барьер, поверхностный рН хозяина и «активный синтез» генетически кодируемых молекул в его организме.

Неграмотно проводить различия между «полезными» и «вредными» микроорганизмами. Можно только опираться на способность самой кожи противостоять болезням и инфекциям, а не пытаться объяснять это «сложным внутренним миром» самих микробов, навешивая на них субъективные ярлыки «отрицательных» или «положительных» героев.

Кроме того, нельзя забывать о связи кожи с иммунной системой.

Микробы на коже могут влиять на поведение иммунных клеток. Недавние испытания показали, что Staphylococcus epidermidis помогает иммунной системе контролировать инфекции, изменяя функцию Т-клеток (ключевой компонент адаптивного иммунного ответа организма) для повышения иммунитета хозяина.

Исследования обнаружили, что различные микробы сообща влияют на составляющие иммунной системы, и то, как они общаются с иммунной системой, очень специфично для каждого микроба (Wallen-Russell et al. 2017).

Многие из кожных микроорганизмов являются безвредными и в некоторых случаях обеспечивают жизненно важные функции, которые человеческий геном не развил. Симбиотические микроорганизмы занимают широкий спектр кожных ниш и защищают от вторжения более патогенных или вредных организмов. Эти микроорганизмы могут также влиять на миллиарды Т-клеток, которые с их помощью учатся противостоять патогенам.

И вся эта система должна находиться в тонком балансе не только между собой, но еще и «дружить» с организмом-хозяином.

Американцы показали, что разнообразие микробов – это гарантия стабильности и равновесия в организме (Wallen-Russell et al. 2017).

Вывод: чем разнообразнее микробиом, тем лучше здоровье.

Что вообще такое микробиота?

Микробиота кишечника (или микробиом) — это совокупность всех микроорганизмов, живущих у нас внутри.

Да, люди, конечно, цари зверей и самые умные приматы на планете, но с точки зрения микробов мы еще и прекрасно сбалансированные и чрезвычайно удобные для жизни экосистемы. И микробы этим пользуются. На каждом участке нашего тела живут и отлично себя чувствуют сотни видов бактерий. Они есть на коже, во рту, в носу, в кишечнике, в легких, и их по-настоящему много: соотношение бактериальных и человеческих клеток близко к 1:1.

Вся эта живность оказывает на нас огромное влияние. Настолько большое, что некоторые ученые прямо называют микробиоту полноценным органом человека. На это есть серьезные основания.

По последним данным, матери передают детям не только собственные гены, но и базовый «набор» бактерий.

Особенно важны бактерии, которые живут в кишечнике. Судя по всему, мы и наши мелкие спутники эволюционировали параллельно — так что микробы взяли на себя роль посредников между едой и человеческим телом.

Хороший пример удачного союза между бактериями и людьми — производство масляной кислоты, или бутирата. Это вещество, которое защищает кишечник от воспаления и снижает риск развития диабета 2 типа. При этом вырабатывать его самостоятельно наш организм не умеет, а получает большую часть от специальных бактерий. Скорее всего, если бы эти «внешние» производители бутирата нас не «страховали», мы болели бы чаще.

РАЗНООБРАЗНАЯ МИКРОБИОТА

IntestinalVaginalORLCutanéBronchiqueUrinaire

• Микробиота кишечника
• Микробиота кишечника
• Вагинальная микробиота
• Вагинальная микробиота
• Микробиота ЛОР-органов
• Микробиота ЛОР-органов
• Микробиота кожи
• Микробиота кожи
• Микробиота легких
• Микробиота легких
• Мочевыделительная система
• Мочевыделительная система

Микробиота кишечника

Кишечную микробиоту многие считают самостоятельным органом.
Благодаря метагеномике ее удалось лучше описать, и она постепенно раскрывает свои секреты. Кишечная микробиота очень разнообразна и находится в тесном взаимодействии с организмом хозяина. Она формируется с рождения, специфична для каждого человека и выполняет различные функции в организме: функцию барьера, трофическую, метаболическую, иммунную и т. д., а также другие функции, которые еще предстоит выяснить.

Voir

Вагинальная микробиота

Вагинальная микробиота – это экосистема, состоящая из микроорганизмов с преобладанием рода Lactobacillus. Ее равновесие подвержено колебаниям, а изменения в составе вызывают инфекции.

Voir

Микробиота ЛОР-органов

Микробиота ЛОР-органов чрезвычайно разнообразна, в ее составе предположительно содержится не менее 700 различных видов.

Voir

Микробиота кожи

Микробиота кожи чрезвычайно разнообразна. Ее состав различен на различных участках кожи и у разных людей, и ее дисбаланс приводит к кожным заболеваниям.

Voir

Микробиота легких

Легочная микробиота долгое время была оставалась не изучена, поскольку было принято считать, что здоровые легкие стерильны. Эта парадигма была подвергнута сомнению после обнаружения разнообразия видов микробиоты человека.

Voir

Мочевыделительная система

Микробиота мочевыделительной системы была обнаружена совсем недавно, и ее описание только начато. Нарушение баланса этой микрофлоры может приводить к заболеваниям мочевыделительной системы.

Voir

Как заботиться о микробиоме

На сегодняшний день самый простой и доступный способ заботиться о микрофлоре кишечника — придерживаться здорового образа жизни и, как бы банально это ни звучало, прислушиваться к организму. Например, известно, что повышенное потребление сахара действительно может негативно влиять на микрофлору и способствовать активному размножению грибков Candida в организме. Но одним для этого достаточно кусочка торта, а другие не испытают проблем и от коробки пирожных, запитых фантой. Здоровый человек может отслеживать своё состояние после приёмов пищи, отмечая, на какие продукты организм реагирует особенно чувствительно. Но, конечно, при появлении проблем не стоит заниматься самолечением — нужно обратиться к терапевту или гастроэнтерологу.

В целом рекомендации по «уходу за микробиомом» для всех общие и на удивление совпадают с рекомендациями для поддержания здоровья в целом: есть побольше богатых клетчаткой овощей и злаков, не злоупотреблять сахаром, пить достаточно воды, хорошо спать и регулярно двигаться. А ещё с помощью еды можно улучшить себе настроение и бороться со стрессом — и речь здесь не о еде вроде мороженого, а о продуктах, которые помогают бактериям вырабатывать нейроактивные вещества и положительно влиять на работу нервной системы. В полезном списке всё те же богатые антиоксидантами ягоды и фрукты, насыщенный триптофаном сыр и бананы, орехи и рыба с высоким содержанием жирных кислот омега-3.

ФОТОГРАФИИ: science photo — stock.adobe.com, Andrii Zastrozhnov — stock.adobe.com

Меню и Профиль здоровья

После интерпретации исходных данных мы загружаем результаты в личный кабинет. Вместо цифр и сложных научных терминов там будут понятные описания признаков. Они сгруппированы в несколько разделов, которые можно найти в меню слева.