Микробы в ЖКТ и наше здоровье
Автор - Архицкая Анна Андреевна, врач-онколог, Эксперт и преподаватель "Педагогического колледжа фитнеса"
Более чем 300 лет изучаются микроорганизмы, составляющие внутреннюю среду организма человека. С появлением возможности изучения генома о наших «жителях» мы стали узнавать ещё больше интересных фактов. По мере изучения генов в условиях современного окружения человека, которое формируется под влиянием научно-технического прогресса, привычках в питании, гигиене, общекультурных ценностей, накапливается все больше данных, многие из которых имеют высокодостоверные доказательства [1,2], что биологическая среда человека изменчива и представлена различными типами микроорганизмов, заселяющие его.
Понятие «микробиом» было впервые внедрено в 2001 г. для обозначения коллективных геномов микробных популяций человека, также под микробиомом подразумевают совокупность генов в организме. Микробиом, сформировавшийся в процессе эволюции, контролирует уровень метаболических процессов в организме и участвует в создании высокой колонизационной резистентности к условно-патогенным микроорганизмам.
Микробином – это барьер на пути различных инфекции, ограничивает и контролирует патогенную активность бактерий в различных органах и системах, а также участвует в обезвреживание токсинов [3].
После того, как учёные изучили геном человека, следующее за что они взялись оказалась микробиота. В рамках проекта «Микробиом человека» (Human Microbiome Project) было картировано более 10 тыс. микроорганизмов человека, обитающих в организме человека (бактерий, вирусов, грибов, простейших,). В процессе исследования было выявлено, что «человеческий суперорганизм» состоит из 1012 соматических и зародышевых клеток и из свыше 1014 микробных клеток.
В ходе последних исследований было сформулировано несколько постулатов:
Существование человека без микроорганизмов так же невозможно, как без воздуха, кислорода, пищи, воды, гравитации [1,2].
Количество микробов, которые идентифицированы как значимые для человека, составляют лишь малую часть от общего числа микроорганизмов, заселяющих тело человека.
Разнообразие микробов определяет здоровье: чем больше видов микроорганизмов сопровождают конкретного человека, тем лучше.
Все люди уникальны, а если рассматривать микробиоту, то у каждого человека свой микробный состав, который формируется на протяжении всей его жизни [4]. Уже с внутриутробного периода развития ребенок получает микрофлору от матери, далее во время родов и грудного вскармливания. Данные периоды считаются критически важными и именно от них зависит состояние здоровья в течение всей жизни.
От чего же зависит состав формирующейся микробиоты?
Гестационный возраста ребенка (степень доношенности)
Способ родоразрешения (естественный или кесарево сечение)
Тип вскармливания (грудное, смешанное, искусственное)
Антибактериальной терапии (которую получал ребенок или мама)
Санитарно-гигиенических условий окружающей среды
Географических условий и прочее [5–6].
Было выявлено, что у детей, рожденных при естественных родах, колонизация микробами матери осуществляется за счет вагинальной микробиоты желудочно-кишечного тракта матери и в большинстве случаев сохраняются на протяжении всего периода младенчества. Помимо этого, у детей на грудном вскармливании преобладают бифидобактерии в микробиоте, а у детей на искусственном вскармливании отмечается преобладание условно-патогенной микрофлоры (полиформных бактерий и энтерококков). Считается, что преобладание условно-патогенной микрофлоры в дальнейшем может привести к повышенному риску различных аллергических реакций, кожных заболеваний и заболеваний дыхательных путей, а также увеличивает шансы к приобретению метаболического синдрома, сахарного диабета и гипертонической болезни [7-10].
В первые месяцы жизни ребенка в микробиоте преобладают гены, ответственные за усвоение лактата, далее после введения прикорма – происходит «эволюция» генов. В период, когда дети начинают тащить все знакомые и незнакомые предметы в рот, происходит и знакомство с новыми бактериями, которые впоследствии передаются и их матери [5]. Специфику кишечной микробиоты индивидуума на 60% определяет характер питания, на 12% – генетика человека, остальные ~ 30% зависят от условий среды обитания, экологии, поведения человека и т. д.
Давайте с Вами рассмотрим, какие функции выполняет микрофлора.
Функции нормальной микрофлоры:
Cоздание колонизационной резистентности (сопротивляемость, устойчивость к заселению посторонней микрофлорой) [11]
Продукция ферментов, участвующих в метаболизме белков, углеводов, липидов (опосредованно влияет на скорость обмена веществ) [12]
Улучшение пищеварения и усиление перистальтики кишечника [12]
Участие в обеспечении эукариотических клеток энергией [13]
Детоксикация экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов
Продукция биологически активных соединений (аминокислоты, пептиды, гормоны, жирные кислоты, витамины) [11, 14]
Иммуногенная функция [11]
Мутагенная или антимутагенная функция [11]
Участие в канцеролитических реакциях (способность нейтрализовывать вещества, индуцирующие канцерогенез) [15].
Ученые изучают микробиоту в разных локализациях организма. Выделяют микрофлору кишечника, ротовой полости, плаценты, глаз, респираторного тракта и прочее. Хочется обратить внимание, что ранее дыхательные пути и плаценту мы считали стерильной средой (то есть отсутствие микроорганизмов).
Зачем же ученые изучают наши микробы?
На данном этапе развития генетики и медицины ученые пытаются найти связь между нарушением баланса микрофлоры и различными заболеваниями. Существуют слабые связи между кардиологическими и онкологическими заболеваниями, однако, необходимо время и новые исследования, чтобы более достоверно ответить на наши интересующие вопросы. Большинство исследований являются гетерогенными, а это значит, что подобрать по одинаковым критериям одинаковых пациентов практически невозможно. Благодаря исследованиям микробиоты, на потребительский рынок выходят препараты, которые обещают вернуть баланс микробиоты и спасти от всех известных заболеваний. Стоит отметить, что и данные препараты требуют более пристального изучения и определения более конкретных показаний и противопоказаний к применению. На просторах Интернета Вы можете найти большое количество разного вида диет, которые обещают, что микробы кишечника, влагалища, кожи и других частей тела будут самыми сильными и полезными. Однако, конкретной диеты (меню) с такой целью не существует, единственное Правило, которое есть: питаться разнообразно.
Чем разнообразней Вы питаетесь, тем более разнообразней будет Ваша микрофлора.
Используемая литература:
Leyer GJ, Li S, Mubasher ME, et al. Probiotic effects on cold and influenza-like symptom incidence and duration in children. Pediatrics. 2009;124:172-179.
Hemalatha R, Ouwehand AC, Forssten SD, et al. A Community-based Randomized Double Blind Controlled Trial of Lactobacillus paracasei and Bifidobacterium lactis on Reducing Risk for Diarrhea and Fever in Preschool Children in an Urban Slum in India. Eur J Nutr Food Safety. 2014
Барышникова Н., Белоусова Л. Антибиотики и пробиотики: обеспечение эффективности и безопасности. Врач. 2012;1:26-28
Eckburg P.B., Bik E. M., Bernstein C. N., Purdom E., Dethlefsen L., Sargent M. Diversity of the human in microbial fl ora. Science. 2005; 308 (5728):1635–1638. DOI: 10.1126/ science.1110591
Якушин А. С., Денисов М. Ю. Влияние кишечной микробиоты на иммунную систему ребенка в первую тысячу дней жизни и возможности пробиотической коррекции. Педиатрия (Прил. к журн. Consilium Medicum). 2018; 2: 43–46. DOI: 10.26442/2413– 8460_2018.2.43–46 Yakushin A. S., Denisov M. Yu. Infl uence of intestinal microbiota on the immune system of the child in the fi rst thousand days of life and the possibility of probiotic correction. Pediatrics (Suppl. Consilium Medicum). 2018, no. 2: pp. 43–46. DOI: 10.26442/2413–8460_2018.2.43– 46 (in Russ)
Koleva P, Kim J, Scott J. Kozyrskyj A. Microbial programming of health and disease starts during fetal life. Birth Defects Res С Embryo Today 2015; 105 (4): 265–277.
Николаева И. В., Царегородцев А. Д., Шайхиева Г. С. Формирование кишечной микробиоты ребенка и факторы, влияющие на этот процесс. Рос.вестник перинатол.и педиатрии. 2018; 63 (3): 13–16. Nikolaeva I. V., Tsaregorodtsev A. D., Shaikhieva G. S. Formation of the intestinal microbiota if children and the factors that infl uence this process. Ros Vestn Perinatol i Pediatr 2018; vol. 63, no. 3, pp. 13–18 (in Russ). DOI: 10.21508/1027–4065–2018–63–3–13–18.
Boulange C. L., Neves A. L., Chilloux J., Nicholson J. K, Dumas M. Impact of the gut microbiota on infl ammation, obesity, and metabolic disease. Genome Medicine 2016; 8 (42): 1–12. DOI: 10.1186/sl3073–016–0303–2.
Cardwell C. R., Stene L. C., Joner G. et al. Caesarean section is associated with an increased risk of childhood-onset type 1 diabetes mellitus: a meta-analysis of observational studies. Diabetologia. 2008. № 51: 726–735.
Jose P. A., Raj D. Gut microbiota in hypertension. Curr Opin Nephrol Hypertens 2015; 24 (5): 403–409.
Panda S, Guarner F, Manichanh C. Structure and functions of the gut microbiome. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2014;14(4):290-299.
Giles K, Pluvinage B, Boraston AB. Structure of a glycoside hydrolase family 50 enzyme from a subfamily that is enriched in human gut microbiome bacteroidetes. Proteins. 2017;85(1):182-187.
Gloux K, Leclerc M, Iliozer H, et al. Development of high-throughput phenotyping of metagenomic clones from the human gut microbiome for modulation of eukaryotic cell growth. Appl Environ Microbiol. 2007;73(11):3734-3737.
Sudo N. Microbiome, HPA axis and production of endocrine hormones in the gut. Adv Exp Med Biol. 2014;817:177-194.
Wolf A, Moissl-Eichinger C, Perras A, et al. The salivary microbiome as an indicator of carcinogenesis in patients with oropharyngeal squamous cell carcinoma: A pilot study. Sci Rep. 2017;7(1):5867
