Вчені з'ясували, як здоровий кишечник захищає людину

Давно відомо, що здоровий кишківник може захищати організм від інфекційних захворювань, однак учені не знали, яким чином це відбувається. Згідно новому дослідженню британських дослідників, опублікованому в журналі Science, кишкові бактерії людини можуть у потрібний момент "згрупуватися", щоб перемогти патогени та запобігти інфекції. Автори впевнені: результати дослідження відкривають нові можливості для подальших розробок ефективних препаратів від небезпечних інфекційних захворювань.

Конкуренція за ресурси

Коли велика та різноманітна спільнота кишкових бактерій конкурує з патогенами за поживні речовини, у патогенів може не вистачити палива для колонізації й проникнення в організм, - пишуть дослідники у новому дослідженні. При цьому, чим більше патогенних мікробів, тим більше різних поживних речовин можуть з'їсти бактерії кишківника. Дослідження показує, що чим більше атакуючих патогенів, тим краще захищений організм.

"Це означає одне - поживні речовини для патогену обмежені, його вторгнення заблоковане", - стверджує провідний автор, науковий співробітник кафедри біохімії Оксфордського університету Френсіс Спрегг.

Професор мікробіології та імунології університету Мічігану Томас Шмідт, який не брав участі в дослідженні, вважає нову роботу колег переконливою й такою, яка підтверджує більш ранні гіпотези вчених: "Не дивно, що конкуренція за ресурси - це те, що забезпечує опір колонізації. До цього ми не мали доказів того, що це так", - говорить учений.

За словами Шмідта, це одне з перших досліджень, котре проливає світло у питанні конкуренції між патогенами та конкретними мікробами-господарями. Вчений вважає, що надалі це дозволить дослідникам виявити мікроби для лікування інфекцій.

Експеримент у пробірці: що зробили дослідники?

У ході експериментів у пробірці дослідники перевірили 100 поширених штамів кишкових бактерій людини, протиставивши кожен із них двом бактеріальним патогенам: Klebsiella pneumoniae та Salmonella typhimurium. Обидва збудники, які викликають пневмонію й харчове отруєння, можуть стати стійкими до антибіотиків.

Хоча деякі штами блокували зростання патогенів краще, ніж інші, жоден з них окремо не міг запобігти колонізації. Та коли дослідники зібрали 10 найкращих борців з патогенами, захист виявився набагато надійнішим.

Тестування на мишах показало аналогічні результати. Дослідники заселили в організм мишей багато видів бактерій, а потім піддали гризунів дії патогенів.

"Збільшення числа видів бактерій у группі підвищувало її захищеність. Однак присутність певних ключових видів кишкових бактерій була вкрай важливою", - зазначив Спрегг.

Порівняно з іншими видами, ці "ключові" бактерії споживали більше тих самих поживних речовин, що й патогени, – виявили дослідники. Окремо вони не могли зупинити зростання патогенів, однак у спільнотах вони забезпечували кращий захист.

Препарати на основі мікробіома

Результати дослідження можуть прокласти шлях до лікування інфекційних захворювань на основі мікробіома, – кажуть дослідники. "Ми могли б використати ефект блокування поживних речовин, щоб перевірити, які комбінації кишкових бактерій будуть найбільш захищені від конкретного патогену", - стверджує Спрэгг.

У міру збільшення інформації про мікробіом зростає інтерес до методів лікування на його основі. Рік тому Управління санітарного нагляду за якістю продуктів і медикаментів США FDA схвалило перший продукт фекальної мікробіоти Rebyota для запобігання інфекції Clostridioides difficile, яка викликає діарею та призводить до коліту у дорослих.

За словами Шмідта, дослідження може стати базою для розробки мікробіотичних препаратів для боротьби із різними інфекційними патогенами. На думку експертів, досягнення в галузі геноміки можуть допомогти дізнатися, які види бактерій є у мікробіомі людини.

Колись, завдяки додатковим дослідженням, лікарі потенційно зможуть використовувати цю інформацію, щоб з'ясувати, які пацієнти потрібні для запобігання інфекції або боротьби з нею.

Наразі дослідження є чудовим нагадуванням про те, що слід додати до свого раціону продукти, які сприяють зміцненню здоров'я кишківника. Це овочі та фрукти з високим вмістом клітковини, ферментовані продукти.

Експерти також рекомендують мінімізувати зайве використання антибіотиків. Автори дослідження наголошують: антибіотики зменшують різноманітність мікробіома, оскільки існує зв'язок між прийомом антибіотиків та ризиком зараження бактеріальними патогенами.