Наше тело — настоящий мегаполис, а микробиом кишечника — безусловно, самое большое и влиятельное сообщество. Эта сложная экосистема микроорганизмов играет решающую роль во многих аспектах нашего здоровья: от пищеварения по настроению, проходя через иммунная система.
Но как эти бактерии знают, где «припарковаться» в запутанном лабиринте нашего кишечника? И прежде всего, как мы можем гарантировать, что «хорошие» восторжествуют?
Благодаря новаторскому исследованию у нас теперь есть ответ.
Используя сложную технику визуализации, исследователи идентифицировали гены, которые позволяют конкретным бактериальным штаммам стабильно прикрепляться к определенным кишечным нишам. Это немного похоже на поиск идеального парковочного места в хаотичном городе. Последствия огромны: это открытие прокладывает путь к новому поколению сверхточных и персонализированных пробиотиков. Готовы ли вы впустить кишечный микробиом в будущее?
Здесь вы найдете исследование Карнеги Сайенс опубликовано в журнале Наука.
Кишечный микробиом — микромир, имеющий решающее значение для здоровья
Как уже упоминалось, в последние годы несколько исследований связали изменения в микробиоме с широким спектром заболеваний, от рака молочной железы до рака молочной железы. рассеянный склероз, от уровня сахара в крови до личности. Короче говоря, если мы чему-то и научились, так это тому, что мы больше не можем игнорировать этих микроскопических соседей по комнате.
Однако для наилучшего функционирования кишечный микробиом нуждается в тонком балансе между полезными и вредными бактериями. И не только это: каждый вид бактерий должен найти свою экологическую нишу, свой «дом» в запутанном лабиринте кишечника. Он это хорошо объясняет Уильям Лудингтон Института науки Карнеги,
Мы говорим о невероятно сложной системе взаимосвязанных микробных сообществ, и каждый вид должен попасть в нужное место, где он сможет процветать и способствовать здоровью хозяина.
Фундаментальное открытие
Команда Лудингтона разработала инновационную технику визуализации, которая позволила им наблюдать в реальном времени и с высоким разрешением, как одиночный Лактиплантибактерии плантарум, полезная бактерия, колонизирует кишечник плодовой мухи.
Выбор дрозофилы не случаен: его микробиом намного меньше и более определен, чем человеческий, что делает его идеальной моделью для исследований такого типа. «Разработка этого метода визуализации была захватывающей задачей», — говорит он. Рен Додж, соавтор исследования.
Это позволило нам увидеть взаимодействие отдельных бактериальных клеток с кишечником хозяина в беспрецедентных деталях.
Кишечный микробиом, что они открыли?
Вкратце: успешная колонизация зависит от белков, называемых адгезины, присутствующий на поверхности бактерий. Как следует из названия, адгезины позволяют бактериям «приклеиваться» к другим клеткам, тканям или структурам организма.
Но есть проблема: Адгезины обычно не очень избирательны в отношении того, где они прикрепляются, и прикрепление является временным. Вместо этого, используя свою инновационную технику визуализации, исследователи заметили, что адгезины, используемые Лактиплантибактерии плантарум выделен от диких плодовых мух, стабильно прикрепленных к тканям кишечника хозяина.
Напротив, Лактиплантибактерии плантарум человеческого происхождения сформировали лишь кратковременную привязанность. Присмотревшись внимательнее, исследователи определили генетическую основу улучшенной адгезии бактерий в определенной кишечной нише.
На пути к персонализированным суперпробиотикам
«Определив гены, которые позволяют L. plantarum колонизировать определенные ниши, мы теперь обладаем знаниями, позволяющими с большей точностью создавать другие бактерии», — объясняет Кевин Амиллер, соавтор исследования.
Это открывает возможности для создания пробиотиков, оптимизированных для определенных ниш кишечника человека.
Представьте себе: вместо доступных в настоящее время универсальных пробиотиков «один размер подходит всем», в будущем у нас может появиться один из них. индивидуальные бактериальные коктейли, со штаммами, специально разработанными для идеального присоединения к определенным участкам нашего кишечника. Это немного похоже на личного тренера по нашему микробиому.
Будущее за бактериями
Конечно, мы все еще находимся в начале пути: еще потребуется много исследований, чтобы воплотить эти открытия в пробиотики следующего поколения, безопасные и эффективные для человека. Однако будущее здоровья «отмечено» кишечным микробиомом.
Благодаря таким новаторским исследованиям мы начинаем расшифровывать сложный язык наших микроскопических обитателей. И вскоре мы, возможно, сможем точно направлять полезные бактерии именно туда, куда нам нужно, подобно опытным градостроителям нашей внутренней вселенной.
Итак, будьте готовы: следующий рубеж медицины может оказаться внутри нас. И на вкус он может напоминать сверхточный персонализированный пробиотик. Будущее еще никогда не было таким… бактериальным.