Микробиота. Как работает тестирование⁠⁠

Мы заметили, что наши статьи с Хабра распространяли в Пикабу. Спасибо большое нашим читателям, что делились информацией! Этот материал мы решили опубликовать сами. Мы расскажем, как проводится тест «Генетика микробиоты» от Атласа, почему для него нужен именно образец стула, а также что получит пользователь по итогам теста. Для наших первых читателей мы приготовили подарок в конце статьи!

Автор иллюстраций Rentonorama

Дисклеймер! Тест «Генетика микробиоты» не является диагностическим и рассчитан на здоровых взрослых, которые хотят узнать больше о состоянии своего кишечника. Если у вас есть симптомы и вы беспокоитесь о здоровье — обратитесь к врачу.

Почему именно какашки

Микробиоту кишечника во всем мире сейчас выделяют из образца стула. Это просто, безопасно и дешево. Анализ микробиоты в таком случае получается точным: мы можем измерить доли бактериальных семейств и родов. Однако картина будет характерной только для толстой кишки.

Как проводится секвенирование

Из образца кала в лаборатории выделяют фрагменты ДНК, которые относятся к специфичному гену 16S рРНК. РРНК — рибосомная РНК, а мы изучаем ген, содержащий о ней информацию.

Этот ген является одним из основных факторов классификаций бактерий и архей: по его последовательности мы определяем, кто к какому роду и семейству относится, насколько бактерии близки между собой.

Ген 16S рРНК уникален тем, что сочетает консервативные и вариабельные участки, которые позволяют определять родословную бактерий (таксономию). Мы читаем нуклеотидную последовательность каждого такого фрагмента и узнаем, к какому роду и семейству принадлежит бактерия. Это можно сравнить с определением региона по номеру автомобиля. Чем больше одинаковых фрагментов 16S рРНК находится в образце, тем выше доля определенных бактерий, которым он принадлежит.

В итоге мы получаем процентный состав с долей для каждого вида микробов. А от количества видов микроорганизмов зависит и функция микробиоты. Например, если у вас много бактерий, которые производят масляную кислоту, значит, ваша микробиота хорошо справляется с этой задачей.

Каждый профиль микробиоты сравнивается со средними показателями по популяции из базы, которую мы собрали на основе научных работ и благодаря участникам краудфандинговой кампании. Так мы анализируем, насколько ваша микробиота отличается от состава бактерий здоровой популяции.

Что я получу
По составу бактерий кишечника можно определить, как микробиота справляется с переработкой клетчатки, синтезом масляной кислоты, производством витаминов, а также насколько она разнообразна и схожа с микробиотой людей с заболеваниями.

Разнообразие
Это первый признак, с которым знакомится пользователь теста. От разнообразия микробиоты зависит, насколько стабильно сообщество бактерий и как хорошо оно защищает от патогенных микроорганизмов. Чем больше самых разных бактерий обитает в кишечнике, тем лучше чувствует себя человек и тем меньше у него риск развития воспалений. Это доказано в ряде исследований.

К сожалению, завести новый вид микроорганизмов, которого нет в результатах, — сложно. Бывает, что из-за рекомендаций вырастают те бактерии, которые изначально представлены ниже нашего порога (0,02%). Однако это скорее исключение.

Переработка клетчатки и синтез масляной кислоты
Мы уже писали, что клетчатка в рационе снижает риски заболеваний и смертности от любых причин. Однако, если доля бактерий, которые перерабатывают волокна, мала — потребление клетчатки может быть менее эффективным. В таком случае мы составляем список продуктов, потребление которых увеличивает долю таких бактерий.

От того, насколько эффективно микроорганизмы перерабатывают клетчатку, зависит синтез масляной кислоты. Она питает колоноциты — эпителиальные клетки кишечника. Когда этой кислоты не хватает, клетки хуже справляются с патогенными микрорганизмами, а кишечник более подвержен воспалениям.

Мы анализируем, сколько в микробиоте бактерий-производителей масляной кислоты, и на основе этого даем оценку. Если этих микроорганизмов мало — в разделе появится рекомендованный список продуктов для улучшения ситуации.

Пробиотические бактерии
Известно, что некоторые виды бактерий приносят человеку большую пользу. Они помогают клетками кишечника регулировать иммунитет, защищают от ожирения, производят масляную кислоту и другие важные метаболиты.

Мы анализируем долю таких микроорганизмов и собираем данные в отдельном блоке. Там можно подробнее узнать про каждую пробиотическую бактерию, какие функции она выполняет и сколько ее обычно у здоровой популяции.

Повысить долю этих бактерий можно, если они есть в микробиоте. Достаточно употреблять кисломолочные продукты с живыми бактериями, квашеную капусту, комбучу (чайный гриб), продукты с типами клетчатки, на которых растут эти микроорганизмы, или специальные пробиотические добавки.

По поводу приема добавок сначала лучше проконсультироваться со специалистом. Что интересно, пробиотические бактерии приносят пользу, даже если их нет в микробиоте человека и они просто проходят через желудочно-кишечный тракт.

Защищенность от заболеваний
Пока что плохо изучено, как бактерии влияют на развитие болезней и как они взаимодействуют с лекарствами. Тем не менее есть данные, что у людей с заболеваниями состав бактерий кишечника сильно отличается. В наших прошлых статьях мы подробно объяснили, что известно об этом на данный момент.

В исследовании мы сравниваем вашу микробиоту с микробиотой, характерной для человека с заболеванием, и оцениваем, насколько профили различны. Если ваша микробиота совсем непохожа на микробиоту пациента — вам повезло, скорее всего, ваш риск ниже. А если профили схожи — тогда надо обратить внимание на здоровье организма и состояние бактерий кишечника.

Витамины
От состава микробиоты зависит, насколько хорошо бактерии производят витамины. В основном они синтезируют витамин К и витамины группы В. Это может влиять на общий уровень витаминов в организме. Проблема в том, что мы не можем измерить, насколько хорошо кишечник всасывает эти нутриенты. При этом чем больше витаминов синтезирует микробиота, тем больше вероятность, что они всасываются и поддерживают в норме общий уровень микроэлементов.

Энтеротипы
В зависимости от того, какое семейство и род бактерий доминирует в микробиоте, все профили можно условно разделить на три вида. Их еще называют энтеротипами.

В микробиоте любителей западной диеты часто преобладают бактерии рода Bacteroides. В нашем тесте такой тип называется «Житель большого города». У тех, кто любит злаки и продукты с крахмалом обычно выше доля семейства Firmicutes и бактерий-производителей масляной кислоты. Мы называем представителей этого типа «Деревенский крестьянин». У любителей овощей, фруктов и сладостей часто доминирует род Prevotella. Обычно этот тип чаще встречается у племенных народов, поэтому в нашем тесте он называется «Обитатель джунглей».

От энтеротипа зависит, как хорошо бактерии справляются с переработкой клетчатки, синтезом масляной кислоты и витаминов. Иногда у одного человека может быть смешанный тип микробиоты. В таком случае зоны проекции бактерий, характерных для каждого типа, наслаиваются друг на друга. Но доминировать будет все равно один энтеротип (тот, что в верхнем слое на графике).

Рекомендации по питанию
В каждом признаке есть шкала, которая делится на три цвета: красный, желтый и зеленый. Зеленый значит, что у вас все хорошо, желтый — в пределах нормы, а красный — сигнал к изменению образа жизни. В каждом проблематичном признаке есть списки рекомендованных продуктов. Исключение составляет только признак разнообразие, о котором мы писали выше.

Списки продуктов составляются на основе бактерий кишечника. Мы анализируем, каких бактерий в микробиоте мало, какой тип клетчатки они любят, а также где эти волокна содержатся. Получается список, который может увеличить долю нужных бактерий.

Постоянно анализировать разные списки и выбирать из них продукты для продуктовой корзины — отнимает много времени и внимания. Поэтому мы сделали алгоритм, который выбирает несколько признаков в неделю, анализирует списки рекомендованных продуктов и составляет ТОП—10.

Он высвечивается на главной странице нашего iOS приложения и в личном кабинете, ваша задача — включить эти продукты в свой рацион на этой неделе. Потом список обновится: в нем будут другие признаки и продукты.

Что потом
Микробиота постоянно обновляется в зависимости от диеты. Когда вы едите больше мяса и сладостей, расщепляющих клетчатку бактерий становится мало. Микробиота хуже справляется с патогенными микроорганизмами, повышается риск воспалений. Когда включаете в рацион много овощей, злаков и фруктов — доля полезных бактерий растет. Поэтому за микробиотой нужно следить постоянно.

Мы рекомендуем повторять анализ микробиоты через три месяца после первого обследования. За это время, если вы придерживайтесь рекомендаций, изменения будут более значимыми, а привычка включать в рацион продукты из списка — успеет закрепиться. Так вы сможете отследить связанные с питанием перемены и скорректировать диету в нужную сторону.