Особенности микробиоты кишечника
Желудочно-кишечный тракт человека представляет собой невероятно сложную по систему не только по строению, но и выполняемым функциям. Регулярно через него проходит немалое количество пищи, которую необходимо переваривать и забирать из нее полезные для организма вещества. Неудивительно, что в одиночку эта система справиться не в состоянии, да это и не обязательно, потому что у нее существуют помощники – сложное микробное сообщество, которое состоит из более чем триллиона клеток примерно 1800 родов. Различные бактерии, обитающие в пищеварительной системе человека, называют микробиотой. Она существенным образом влияет на метаболизм и общее регулирование состояние здоровья.
В исследованиях ученые использовали метаболические модели в составе генома (GEM – реконструкции всего обмена веществ в клетке или ткани, которые обеспечивают связь между геномной информацией и соответствующими биохимическими реакциями, т.е. соотношения между генотипом и фенотипом). Эти модели используют для окончательного понимания микробных функций и динамики, так как в нашем кишечнике обитают тысячи видов микробов, которые так или иначе должны взаимодействовать между собой.
В настоящее время проводиться много исследований в рамках системной биологии по изучению метаболизма кишечной микробиоты и связи ее с печенью, а также каким образом это все может повлиять на здоровье человека и появлении у него болезней. Первое, что было установлено, это влияние окружающей среды, а именно грудного вскармливания, на формирование микробиоты кишечника, что в последующем может сказаться на здоровье человека. Кроме этого определили, что питание человека в течении жизни, так называемая диета, тоже может в значительной степени менять его микробиоту и приводить к заболеваниям. Одним из таких заболеваний является сахарный диабет, который стал серьезной проблемой общественного здравоохранения. Им страдают более 425 миллионов человек во всем мире. Большое количество данных указывает на то, что именно микробиота кишечника играет важную роль в патофизиологии сахарного диабета, а также в исследованиях снова упоминается о большем влиянии внешних факторов на формирование микробиоты, чем на генетическую предрасположенность человека. Также в ходе нескольких исследований было выявлено о наличии двунаправленного взаимодействия кишечной микробиоты и метаболизма лекарственных средств. Одно из исследований показало, что 24% фармацевтических препаратов проявляли антибиотикоподобные эффекты, что также было связано с подавлением роста кишечных бактерий, т.е. даже при употреблении препаратов, не содержащих антибиотики, микробиота кишечника может измениться таким образом, что станет устойчива к антибиотикам.
Последние исследования показывают, что микробиота кишечника является важным фактором окружающей среды, которая может участвовать в диагностировании заболеваний печени, правильному подбору доноров органов, а также выбору подходящих про- и пребиотиков. Многочисленные исследования также показывают важную роль микробиоты при лечении различных заболеваний печени.
Обращая внимание на все вышесказанное, можно прийти к выводам о том, что микробиота кишечника играет значимую роль в исследовании многих заболеваний, связанных с пищеварительной системой, в частности, ожирения и сахарного диабета. В тоже время большие объемы данных о ее влиянии на здоровье или болезни, взаимодействия между конкретными бактериями в нашем организме следует применять с осторожностью, так как это еще не до конца изучено. Также очень интересной частью остается информация о генах микробиоты и функций, которые они могут выполнять, так как некоторые источники утверждают, что не вся генетическая информация может фенотипически отображаться, что может повлиять на выполняемые функции. Что касается изучения бактерий на разных видах, об этом говорить на самом деле достаточно сложно, так как ученые не дают на этот вопрос ясного объяснения в силу малой изученности темы. Нам лишь остается только верить, что новые методы системной биологии смогут раскрыть нам эти и многие другие тайны нашего сложного органи