Tags: микрофлора

Hawaii

Рак и иммунная система

Задали вопрос в Изнакурнож. Перепишу сюда свой ответ, "чтобы зря не пропадал".

В здоровом организме постоянно появляются раковые клетки с которыми успешно справляется здоровая имунная система.
- Является ли онкологическое заболевание результатом дисфункции имунной системы как таковой? - В каких онкологиях это проявляется более выраженно и в каких менее, и как на это смотрят сейчас онкологи с точки зрения подхода к лечению, профилактике, реабилитации?


Во-первых, первое утверждение это гипотеза, хотя на сегодня она достаточно распространена. Некоторые факты ее поддерживают, некоторые не совсем.

Люди с подавленной иммунной системой заболевают раком не чаще других, если не считать раки вызванные вирусом. Исключение - крайне редкие случаи пересадки органов когда реципиенты развивали опухоль из клеток донора (очевидно в доноре были раковые клетки в латентом состоянии).

При этом раковая опухоль создает вокруг себя иммунно-супрессивную среду и активно подавляет иммунные клетки рядом с собой. Но это (как правило) локальное нарушение иммунной функции скорее следствие возникновения опухоли чем наоборот. На этом основана иммунотерапия рака вида checkpoint inhibitors, типа Кейтруды - она "снимает иммунную систему с тормозов". Т.е. в этом смысле да, этот аспект используется в лечении. Побочные эффекты - воспалительные и аутоиммунные процессы.

Можно ли в целом улучшить иммунную систему чтобы она гипотетически лучше предотвращала рак? Есть ли вообще способ "укрепить иммунную систему"? Достоверного и научно-обоснованного способа нет. Есть какие-то общие принципы (питание, сон, меньше стресса и т.п.) которые в теории способствуют лучшей ее работе.

Но сейчас ведутся исследования которые например показывают связь между микробиомом и количеством специализированных Т-клеток которые могут бороться с раком на коже или в кишечнике. Это все в очень начальной стадии, очень мало что известно. Я в том числе немного этим занималась на постдоке (сейчас занимаюсь разработкой иммунотерапии).

Статья на тему того как 11 бактерий задают тон популяции анти-раковых лимфоцитов в кишечнике.
П.С. Добавлю здесь, все равно оно не опубликовано и никогда не будет: я делала опыты на мышах, давала им пребиотик под названием ФОС (short-chain fructo-oligosaccharides), и у них появлялось больше CD8+ Т-клеток в кишках. И было меньше рака, хотя выборка была маленькая.
Hawaii

Песах и микробиом

После 5 дней Песаха в кошерной гостинице "все включено" где мы в основном ели мясо-рыбу и овощи, возникла идея научного проекта: проверить как меняется микрофлора кишечника до и после Песаха. В исследовании - его конечно удобнее провести в Израиле - будут несколько групп: контрольная (не соблюдают Песах), сефарды, ашкеназы и отдельно хабадники. Не надо специально сажать людей на диету, просто узнать какие у них на Песах традиции и взять анализ понятно-чего до и после праздника. Думаю, у всех будут пертурбации микробиома, вопрос только будут ли они сгруппированы по религиозной принадлежности. Цель исследования? Показать что изменения диеты приводят к изменению микробиома за 7 дней, узнать как влияет на нас маца, ну а дальше по результатам.

Для тех кто не в теме: в Песах евреи едят вместо хлеба и пирогов мацу (сделанную из муки и воды), те кто строго соблюдает не ест ничего из обычной муки, но многие едят блюда из мацы или мацовой муки, ашкеназы к тому же на всякий случай вообще не едят злаки (рис, кукурузу), а хабадники, как особо строго соблюдающие, не едят и блюда из мацы или даже не едят мацу за столом с другой едой, т.к. считается что если на мацу упадет хоть капля воды, это может сделать ее некашерной (соответственно мацу они тоже почти не едят). Мы были с хабадниками, что в общем в плане еды неплохо - это очень много самых разных овощей и можно быть уверенным что никакого глютена. Их религиозные убеждения это уже отдельная тема. :) Кажется, они делятся на тех кто верит что Любавический ребе - Мессия, и тех кто тоже в это верит но про себя. В целом, было душевно. Фотки из поездки (к счастью мы не все время были в гостинице) выложу отдельно, если получится.
Hawaii

1) Микробиом определяет успех лечения рака; 2) Химотерапия работает через иммунные клетки

1. Недавно вышло интересное исследование показавшее что состав микрофлоры кишечника влияет на успех иммуннотерапии. У больных меланомой которым помогли препараты типа Китруды - лечение активирующее иммунную систему - микрофлора отличалась большим разнообразием и присутствием определенных бактерий, которых не было у больных с худшими результатами лечения. Анализ иммунных клеток показал, что у успешной группы больше лимфоцитов вида CD8+ (cytotoxic T lymphocytes). Когда микрофлору пересадили мышам, был тот же эффект - микрофлора более успешных больных приводила к повышенному иммунитету и подавляла развитие опухоли. Я как-то делала похожий эксперимент на мышах (но гораздо проще конечно) - давала им пре-биотик и у них вырастало меньше опухолей (и тоже было больше CD8+), но то была модель рака прямой кишки...

2. А на той неделе я была на лекции одной известной профессорши, Лизы Куссенс из UCSF. Она уже лет 20 занимается тем же чем и мой бывший шеф - смотрит на то как иммунная система поддерживает рак. У него в 2004г. вышла статья про то как воспалительный процесс ускоряет развитие раковой опухоли. Помню, я прочла ее с восторгом - 90% исследователей рака, включая нашу лабу, изучали то что происходит внутри раковой клетки (что конечно куда легче изучать - нужны всего лишь клеточные культуры), а оказывается, важно не только зерно, не менее важна почва на которой это зерно всходит. Это стало тогда горячей темой - tumor microenvironment. Поэтому я и запросилась к нему на постдок и была поначалу в полной эйфории в его лабе. Я честно сделала проект показавший еще один механизм через который воспаление вызывает рак, к тому времени уже не бог весть какое великое открытие. А потом случайно получила неожиданные результаты - отсутствие лимфоцитов повышает развитие рака. Что сразу перевело меня во вражеский (и куда менее преуспевающий в то время) лагерь. Но я не об этом.

Короче, тетка очень долго рассказывала как они исследовали разные иммунные клетки которые наполняют меланому. Я выше сказала "почва" - эта метафора всем нравится, а на самом деле раковая опухоль вся насквозь пропитана всяческими лейкоцитами, фибробластами и т.д. Когда у мышей убирали ту или иную популяцию иммунных клеток (макрофаги, тучные клетки, Б-лимфоциты...), опухоль росла меньше и лучше реагировала на лечение. А лечили они, на минуточку, химотерапией. Но в конечном счете оказалось что все упирается в еще одну важную популяцию клеток - это CD8+ Т-лимфоциты. Оказалось что все эти "про-раковые" иммунные клетки не напрямую стимулировали опухоль, а мешали Т-лимфоцитам ее уничтожать, потому что без Т-клеток подавление этих клеток не имело эффект. И химотерапия тоже не имела эффект. А как же вся масса литературы о том как иммунные клетки напрямую поддерживают рост опухоли? Уже не говорю про механизм действия химотерапии - он же как бы известен - она тупо убивает клетки которые делятся. Думаю, все это тоже верно, но лишь отчасти. Мой бывший шеф в итоге тоже пришел к подобным результатам - Б-лимфоциты поддерживают рак не напрямую (о чем у него уже было несколько Нейчеров) а через подавление анти-раковых Т-лимфоцитов. Как там у Гегеля - тезис, антитезис, синтез?

В конце лекции я задала вопрос. Думает ли она что вся химотерапия действует на самом деле через CD8+ Т-лимфоциты? Она сказала - начнем с того, что она не на всех действует. Но похоже что она действует на тех у кого сохранились активные Т-лимфоциты. Так что видимо да, они необходимы для успеха химотерапии.

Картинка для привлечения внимания в ФБ :)) Но картинка хорошая. Anti-PD1 кстати это препараты типа Китруды.
Hawaii

Микрофлора и Паркинсон

Я уже писала про связь микрофлоры и аутизма. Теперь тот же ученый, Саркис Мазманян, опубликовал в Cell исследование про влияние микрофлоры на болезнь Паркинсона. Еще раньше было показано что у больных отличается микрофлора, но причинная связь не была выяснена. Теперь ученые подсадили микрофлору больных Паркинсоном мышам генетически предрасположенным к болезни и это значительно ухудшило и усилило болезнь, по сравнению с микрофлорой от здоровых доноров. Такой же эффект был от продуктов метаболизма некоторых бактерий, short-chain fatty acids (SCFA, короткоцепочные жирные кислоты - уксусная, масляная и пр.). Судя по всему, увеличивается воспаление а с ним и болезнь.
Правда дальше начинаются вопросы. Во-первых, в таком случае какую болезнь не подставь, эти бактерии будут ее усиливать, дело тут не в Паркинсоне. И главное, считается что SCFA - продукт ферментации клетчатки - это наоборот полезно, и как раз уменьшает воспаление. Может, зависит от того какие именно кислоты? Самой полезной считается масляная, или бутират (эта которая с ужасным сырным запахом и ее еще добавляют в шоколад Hershey's!). Но как раз ее было относительно больше в мышах с микрофлорой от больных. Вообще, не понимаю как пропустили эту работу без хотя бы адекватной дискуссии!
Но я верю в эти данные, и не потому что автор печатается в топовых журналах, а потому что... основал теперь старт-ап по разработке лечения заболеваний нервной системы на основе микрофлоры! И кто говорил что фарма-индустрия не интересуется этой темой?
Почитаю на выходных его обзорную статью за прошлый месяц (про то как микрофлора влияяет на мозг), если будет еще что-то интересное то сообщу.
П.С. Я сама как-то делала эксперимент и нашла что пребиотики уменьшают у мышей рак прямой кишки (и наверное даже знаю как). Может тоже когда-нибудь открою стартап. :) Жаль что это лекарство (fructooligosaccharides, FOS) и так продают в любом витаминном магазине. :))
Hawaii

Размышления о фекальной трансплантации

Опять делаю перепост того же автора на ту же тему. :)
Упомянутая там научная статья - просто песня какая-то. Хороший пример того как происходит современной лечение. Пациентка 3 раза ложилась в больницу и все три раза получала пневмонию (что за больница такая?). И только в четвертый раз заработала C. Difficile - благодаря чему мы имеем научное открытие.

Кстати, я была удивлена, мелкий недавно болел кишечным вирусом и врач выписала ему пробиотик в качестве лечения (не знаю, помог ли он или само прошло).

И главное: Фекальный банк уже существует! Your stool can save lives. Become a donor! (Платят $40 за порцию говна - жителям Бостона на заметку).

Originally posted by amantonio at Размышления о фекальной трансплантации
Посмотрели ТЕДx про фекальную трансплантацию. Ничего особо нового я не узнал, кроме того, что оказывается в США от бактерии C.difficile (псевдомембранозный энтероколит) умирают в 2 раза больше людей, чем от СПИДа. Тем не менее, международный день СПИДа мы исправно отмечаем каждый год, про СПИД нам талдычут уже 30 лет подряд все СМИ, а вот знает ли вообще кто-то вне биомедицины хоть что-то про C. difficile?
Извращенный мир.

***

Потом я, как представитель инженерно-консервативной мысли в семье выразил мысль, что фекальная трансплантация скорее всего будет эффективна также при многих других заболеваниях вызванных современным образом жизни, например от внезапной эпидемии целиакии, ведь - как сказал еще Гиппократ - все болезни начинаются в кишечнике.
Моя жена, как представитель научно-либеральной мысли в семье не согласилась с таким крестьянским право-расистким подходом. С каких это пор Гиппократ является авторитетом в медицине? Мало ли, что он сказал. Ведь каждая болезнь уникальна, и это неполиткорректно классифицировать болезни по цвету выделений кишечника. Потом немного подумала и сказала, что да, вполне возможно, что фекальная трансплантация поможет и при целиакии. На этом этапе она в течение получаса объясняла мне как работает имунная система в кишечнике, пока до меня дошло наконец, как получается, что эта система не убивает всю микрофлору. После ее объяснения я заключил, что логично предположить, что вообще все аутоимунные болезни можно вылечить фекальной трансплантацией. Но ученая часть нашей семьи не любит обобщения, хотя согласилась что да, большинство, вероятно, можно.

Как известно, представители науки обладают обычно либеральным подходом, и пабмед это в очередной раз подтвердил. Поэтому по сей день нет ни одного исследования о лечении целиакии посредством фекальной трансплантации. Но медицину больше продвигает вперед упоротость больных, чем открытость врачей к нестандартной мысли. Все продолжалось бы так же печально для больных целиакией, если бы не одна из них - вот она настоящяя героиня - не заболела бы в придачу к целиакии еще и C. difficile. Тогда ее начали лечить от C. difficile посредством фекальной трансплантации (разумеется, лишь после нескольких безуспешных курсов антибиотиков), и - о чудо - симптомы целиакии тоже исчезли! Так же у нее полностью восстановились ворсинки кишечника, то есть прошли не только симптомы болезни, но можно сказать, что болезнь, которая считается неизлечимой, у нее полностью прошла после одноразовой простой процедуры. Причем у нее была не обыкновенная целиакия, а refractory celiac disease, особо тяжелая форма болезни, которая не проходит даже при полном исключении глютена из рациона, и в придачу с уровнем смертности в 55%. Хотя мне на самом деле пока непонятно, почему refractory celiac disease является целиакией, если ее симптомы не проходят при исключении глютена. Пациентка продолжала придерживаться безглютеновой диеты, но интересно было бы посмотреть, что произойдет при употреблении глютена.

Впрочем, положение остальных больных целиакией и прочими аутоимунными заболеваниями скорее всего еще долго будет оставаться таким же печальным. Дерьмо в нашем извращенном мире слишком дешево стоит, чтобы кто-то особо спешил им заниматься.
Hawaii

Натуральная пробиотика

LOL. Очень оригинально про вагинальную микрофлору. Надо только чтоб жена никогда не принимала антибиотики, на вагинальную они тоже действуют. :))
Апдейт. Оказывается, ведутся клинические испытания трансплантации вагинальной флоры (правда для женщин), причем в Израиле.
Апдейт2. Еще про трансплантацию вагинальной флоры - на этот раз младенцам рожденым с помощью Кесарева сечения.

Originally posted by amantonio at Натуральная пробиотика
Несколько дней назад меня укусил клещ. Ну сначала было ясно только то, что что-то укусило, и я не придал этому особого значения. То, что это был клещ выяснилось лишь через день, когда он со спокойным и сытым видом обнаружился ползающим по одеялу, а гугл рассказал о том, что место укуса клеща должно выглядить именно так, как оно выглядит у меня. Еще через пару дней место укуса воспалилось уже до десяти-сантиметрового диаметра, и воспаление перешло в лимфовый узел.

В Израиле (и в США тоже) клещи опасны тем, что они они могут заразить бактерией под названием риккетсия, которая приводит к сыпному тифу, тяжелой болезни с довольно высоким процентом смертельного исхода. Лечится она доксициклином - очень неприятным антибиотиком, с очень неприятными и часто опасными побочными эфектами. Израильский певец Меир Ариэль скончался в 1999 году от этой болезни, которую ошибочно лечили как грипп.
В общем, я был срочно послан к врачу, которая успокоила, и сказала, что признаков сыпного тифа у меня пока еще нет, доксициклин пока принимать не надо, но выписала мне другой антибиотик против местного воспаления.
Я пытался вспомнить, когда я последний раз принимал антибиотики, и не смог. Последние 20 лет точно не принимал. Спросил у родителей, и они сказали, что после шести лет мне антибиотиков не давали. В общем тридцать лет я прекрасно обходился без антибиотиков, и теперь мне надо их принимать из-за одного дурацкого клеща.

Но я в общем хотел рассказать совсем не об этом. Антибиотики, как известно, убивают кроме бактерий также кишечную микрофлору. Парень, с которым я работал в Сан Диего, рассказывал, что его жене выписали антибиотик широкого спектра действия после того, как она чем-то поранилась. После этого она уже год(!) не могла нормально питаться, и испытывала постоянные желудочно-кишечные проблемы.
В общем, я задался вопросом, как после курса антибиотиков восстанавливать кишечную микрофлору. Всякие йогурты, которые содержат пробиотику, я на дух не переношу. И тогда жена задала мне просто гениальный вопрос. "Знаешь ли ты", спросила она, "откуда новорожденный ребенок получает свою кишечную микрофлору?". В общем да, я недавно узнал из аудиокниги на эту тему. Он получает её проходя через вагинальный канал.

Это ж получается, что у каждой женщины есть постоянно возобновляемый источник пробиотики, который хоть и является источником кишечной микрофлоры каждого ребенка, почему-то совершенно не используется по этому назначению после рождения!
Как просто, и как гениально! Странно, что еще нет подобных исследований. Интересно, кто-то даст грант на исследование использования вагинальной микрофлоры для лечения желудочно-кишечных проблем у взрослых? И ведь вполне возможно, что это можно использовать также для восстановления микрофлоры и для других заболеваний, где кишечная флора играет значительную роль, типа болезни Крона, язвы желудка, целиакии, ожирения и т.д. Фекальную трансплантацию для таких болезней уже используют, несмотря на понятное отторжение, которое эта процедура вызывает у многих людей. Я думаю, что большинство (особенно мужчины) охотнее предпочтут выпить пару глотков вагинальной жидкости, чем пройти фекальную трансплантацию. Не говоря уже о том, что первая процедура вполне может быть выполнена в домашних условиях.
Я думаю, что эта идея заслуживает как минимум нобелевку:)
Иерусалим

Интересное про микробов и грудное молоко

После лактозы и жиров, основной компонент грудного молока - неперевариваемые олигосахариды. Их называют human milk oligosaсcharides (HMO). Многие неперевариваемые олигосахариды могут усваиваться кишечными бактериями, но казалось бы, зачем матери тратить ценные ресурсы на кормление кого-либо кроме собственно ее ребенка?

С недавним прогрессом технологии стало возможным распознавать и даже выращивать отдельные виды населяющих нас бактерий (их у каждого от сотни до тысячи видов). Так вот, ученые из UC Davis выделили HMO из донорского молока и скармливали их различным кишечным бактериям, но оказалось, что никто их не ест - кроме одной-единственной редкой бактерии под названием Bifidobacterium Infantis. У взрослых она почти отсутствует, зато у грудных младенцев может доходить до 90% популяции. Теперь понятно почему - только она может переваривать HMO. Размножаясь со страшной силой, она вытесняет "плохих" микробов; а в добавок она еще и вырабатывает продукты питания для других "хороших" бактерий, а также защищает барьерную функцию стенок кишечника. Как B. Infantis изначально попадают в кишечник ребенка непонятно, но известно что некоторое их количество находится непосредственно в самом молоке.

А еще что интересно про молекулы HMO: у человека они входят в состав мембран клеток эпителия и собственно именно оттуда попадают в молоко - из клеток выстилающих протоки молочной железы. Те же молекулы находятся и на стенках кишечника; у патогенных бактерий есть к ним рецепторы, позволяющие зацепиться за них и проникнуть в организм. А теперь представьте, что целая куча этих молекул находится в свободном плаванье в кишечнике младенца: они облепляют зловредных микробов и не дают им заразить "неокрепший детский организм"! И что характерно, подобные олигосахариды кроме человека, есть только в молоке... слонов. В коровьем молоке их почти нет. А синтезировать их дорого и сложно (тем более что сейчас их насчитывают до 200 видов). Но оказалось, что их много в молочной сыворотке (whey), которая является отходным продуктом при производстве сыра. Так что теперь хотят начать выделять их из сыворотки и добавлять в молочные формулы. Как всегда, ученые исследуют, копают реально десятилетиями (как в этом случае), а компании типа Нестле потом рубят бабло. :)

По материалам Nature's first functional food, Science 2014, среди прочего. На иврите тут, про Б. Инфантис первая часть, но вся статья посвящена микробиоте и потрясающе интересна.
Иерусалим

Микрофлора и аутизм

Была на очень интересной однодневной конференции посвященной "микробиому" человека. Самое интересное было в конце - про микрофлору кишечника и аутизм. Аутизм, как известно, стал настоящей эпидемией, число диагностированных детей растет буквально каждый год и сейчас это 1 из 63. Различные исследования показывают, что в лучшем случае половину этого роста можно отнести к повышенному диагностированию, но остальные причины не найдены, как и вообще причины возникновения аутизма, хотя на этот счет есть разные предположения. У большинства аутистов есть проблемы с иммунной системой (об этом я как-то уже писала), и 40-90% имеют осложнения с ЖКТ. Одна из общих тем у многих аутистов - перенесенная инфекция у матери во время беременности, при которой долго удерживалась высокая температура (источник болезни может быть разным).

Так вот, если вызвать повышенную температуру у беременных мышей с помощью стимуляции иммунной системы - рождаются мышата-аутисты. Более того, у них обнаруживается "дизбактериоз" (да-да, тот самый который считается выдумкой советских медиков). У них отсутствуют определенные бактерии, в том числе B. Fragilis. Если у беременных мышей вызвать воспаление, но мышатам потом подсадить эту бактерию - симптомы аутизма (там кстати их целая серия, включая виды писка) уменьшаются! Точного механизма пока не нашли, но предполагается что дело в неком метаболите, 4EPS, который повышен у аутистов - если дать его здоровым мышам они тоже становятся слегка аутистами. Это продукт деятельности кишечных бактерий, который попадает в кровь при нарушенной барьерной функции кишечника (то что называется leaky gut), характерной при аутизме. Предполагается что B. Fragilis как-то восстанавливает эту функцию и соответственно вредные для мозга вещества не попадают в кровь. Интересно - получается что аутизм можно будет лечить с помощью пробиотиков.

Пока писала, нашла что это исследование, оказывается, уже опубликовано - в Cell в прошлом году - ну, пусть будет для тех кто еще про него не слышал. А тут еще про него написано:
http://www.huffingtonpost.com/2013/12/05/autism-probiotics-study_n_4392838.html
http://www.nature.com/news/bacterium-can-reverse-autism-like-behaviour-in-mice-1.14308
http://news.sciencemag.org/biology/2013/12/gut-microbes-linked-autismlike-symptoms-mice
Иерусалим

Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов

Очень прикольно. Уже читала что паразиты (а также микрофлора) влияют на поведение... А кстати насчет токсоплазмы - ее кажется проверяют у всех беременых в Израиле? Или только у кого кошки... Уже не помню.

Оригинал взят у grihanm в Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов
Неперепост невозможен.

Originally posted by scinquisitor at Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов
Предисловие

Сегодня вышла статья в рецензируемом англоязычном научном журнале Biology Direct (авторы: я и мои коллеги; Panchin AY, Tuzhikov AI, Panchin YV; Midichlorians - the biomeme hypothesis: is there a microbial component to religious rituals? Biology Direct 2014, 9:14). Статья посвящена гипотезе о том, что микроорганизмы могут делать людей склонными к выполнению некоторых религиозных ритуалов и находится в открытом доступе по ссылке http://www.biologydirect.com/content/9/1/14/abstract.

Для тех, кто предпочтет прочитать статью на русском я сделал перевод статьи в блоге, однако я настоятельно рекомендую читать статью в оригинале. Английская версия статьи прошла более тщательную полировку, чем русская версия. К тому же ее сопровождают рецензии трех известных биологов: Дэна Граура (Dan Graur), Роба Кнайта (Rob Knight) и Евгения Кунина, и эти рецензии заслуживают внимания сами по себе.

Я также подчеркиваю, что в своей публикации мы приводим лишь гипотезу, а не строго доказанный научный факт. Вполне возможно, что наша гипотеза не выдержит экспериментальной проверки в будущем. Кроме того наша гипотеза не пытается дать объяснение существованию религии, но лишь существованию некоторых религиозных ритуалов, способствующих распространению инфекций.

Наконец, я выражаю огромную благодарность Асе Казанцевой (asena), Евгении Дуевой и Александру Тужикову за неоценимую помощь в редактировании перевода. Я очень рад, что после многих месяцев, которые ушли на чтение литературы, написание статьи, ревизию и дискуссию с рецензентами, мы наконец можем представить ее читателям.

Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов.

«Один фам сделал открытие, что добродетель – сферический микроб, к тому же
с большим количеством ног».

Хулио Кортасар. Жизнь хронопов и фамов

Тело человека населено микроорганизмами, в том числе бактериями, которые обитают на всех поверхностях нашего тела: на коже, на роговице глаза, в кишечнике, в полости рта, на половых органах [1]. Современные исследования указывают на то, что микробы, обитающие в кишечнике человека, могут влиять не только на некоторые метаболические процессы [2], но также на нервную систему и на некоторые поведенческие признаки: мышление, настроение, сон, личностные свойства, предпочтения в питании, а также могут способствовать развитию ряда нейропсихиатрических заболеваний [3-5]. Предполагается, что некоторые микроорганизмы кишечника могут вызывать тревогу [6], депрессию [6] и даже вносить вклад в развитие болезни Альцгеймера [7]. Направленное изменение микрофлоры кишечника может помочь при лечении некоторых психических расстройств [8]. Эти исследования привели к введению термина: «the microbiome-gut-brain axis» т.е. «кишечно-мозговая система микробиома» [9]. Было показано, что поведение мышей, лишенных микрофлоры, отличается от поведения их здоровых сородичей, имеющих микрофлору [10]. Наконец, пересадка кишечной микрофлоры тоже может влиять на поведение животных [11]. Одним из предложенных механизмов взаимодействия между микробами и нервной системой животных является производство и утилизация микробами нейроактивных веществ, которые регулируют поведение. Некоторые из этих веществ присутствуют в очень разных и достаточно далеких друг от друга группах живых организмов [12]. К примеру, использование некоторых штаммов бактерий позволяет воздействовать на нервную систему животных через избирательные изменения экспрессии рецепторов к гамма-аминомасляной кислоте в определенных отделах мозга [13].

Известно множество примеров паразитов, способных изменять поведение своих хозяев. Ophiocordyceps unilateralis заставляет муравьев рода Camponotus оставаться в условиях, оптимальных (по температуре и влажности) для развития этого гриба, вплоть до самой смерти хозяина [14, 15]. Бактерии рода Вольбахия (Wolbachia) являются распространенными паразитами членистоногих и круглых червей и могу влиять на половое поведение своих хозяев [16, 17]. Усоногий рак Sacculina carcini влияет на самцов инфицированных крабов Carcinus maenas таким образом, что эти крабы становятся похожими на самок как внешне, так и поведением, и начинают присматривать за яйцами, отложенными Sacculina, как за собственными [18, 19].

parasites2
Collapse )
Иерусалим

Про микробов внутри нас

Когда я только начинала учиться в университете, все говорили про Проект Генома Человека. С тех пор его давно закончили (но ответы на многие вопросы он так и не дал), и теперь на повестке Проект Микробиома Человека. Оказывается, в нас живет около сотни триллионов бактерий (главным образом на коже и в желудочно-кишечном тракте, ЖКТ), что составляет 100-200 разных видов, а общее число их генов раз в 100 больше числа человеческих генов. Поскольку сейчас оказалась доступна технология, позволяющая охарактеризовать индивидуальные популяции бактерий, эта тема вдруг стала очень горячей. Не так давно Science, а потом Nature, посвятили микробиому целые выпуски.

Младенец в утробе матери стерилен, но проходя через родовые пути он набирается бактерий из ее вагинальной флоры. В последующие несколько дней молоко матери помогает сформировать состав микрофлоры ЖКТ, а дальше, с изменением питания, она будет постепенно меняться на "взрослую". Дети рожденные с помощью кесарева сечения тоже начинают "заселяться" в первый же день, но их бактерии берутся в основном с кожи матери и из воздуха. Отличия в их микрофлоре держатся как минимум несколько месяцев, хотя по некоторым мнениям, отчасти эффект первоначальной микрофлоры остается на всю жизнь. У каждого человека свой уникальный состав микрофлоры, хотя между членами семьи есть много общего; кроме того, микрофлора меняется при болезни, смены диеты и т.д. Микрофлора также влияет на множество болезней, от аутоиммуных до сердечнососудистых (и даже психических!). Опыты на мышах, выращенных стерильно и зараженных человеческой микрофлорой, показали, что определенный состав микрофлоры связан с ожирением: бактерии пересаженные от перекормленных мышей к худым мышам вызывают у последних ожирение!

В одном из последних номеров Cell было еще одно интересное исследование: оказалось, что у беременных очень значительно меняется состав микрофлоры ЖКТ к третьему триместру - он становится подобным тому что характерен при метаболическом синдроме, и опять-таки вызывает ожирение у ничем не повинных мышек (см. картинку). Как это происходит, трудно сказать, но ясно, что микробы участвуют не только в метаболизме, но и в регуляции человеческой иммуной системы, а от нее и идет основной сигнал к накоплению жира. Статья заканчивается далеко идущим предположением, что метаболический синдром природа придумала специально для подготовки женского организма к родам и лактации. Что ж, не исключено что в будущем научатся лечить его с помощью "полезных" бактерий.