Клетчатка может помочь защитить ваш кишечник от роста вредных бактерий

Наше тело не только человеческое — оно является домом для триллионов микроорганизмов, которые находятся в нас или на нас. Фактически, в нашем кишечнике больше микробов, чем звезд в Млечном Пути . Эти микробы необходимы для здоровья человека, но учёные все ещё выясняют, что именно они делают и как они помогают. В новом исследовании, опубликованном в Nature Microbiology, мои коллеги и я исследовали, как определенные кишечные бактерии — группа, известная как Enterobacteriaceae — могут защитить нас от вредных. К этим бактериям относятся такие виды, как Escherichia coli (E coli). Обычно она безвредна в небольших количествах, но может вызывать инфекции и другие проблемы со здоровьем, если размножается слишком сильно. Мы обнаружили, что среда нашего кишечника, формируемая такими факторами, как рацион питания, играет большую роль в контроле над потенциально вредными бактериями. Чтобы прийти к такому выводу, мы проанализировали более 12 000 образцов кала людей из 45 стран. Используя технологии секвенирования ДНК, мы смогли идентифицировать и количественно оценить микробы, обнаруженные в каждом образце. Мы обнаружили, что состав микробиома кишечника людей с Enterobacteriaceae принципиально отличался от состава микробиома без них. Анализируя эти микробы и их гены, мы смогли точно предсказать (примерно в 80% случаев), есть ли у кого-то Enterobacteriaceae в кишечнике. Это показало нам, что типы бактерий в нашем кишечнике тесно связаны с тем, могут ли вредные виды взять верх. Продолжая исследования, мы обнаружили две группы бактерий: те, которые процветали рядом с Enterobacteriaceae (так называемые «соколонизаторы»), и те, которые редко встречались вместе («соисключатели»). Один тип бактерий-соисключателей, называемый Faecalibacterium, выделяется как особенно важный. Он производит химические вещества, называемые короткоцепочечными жирными кислотами, расщепляя различные волокна в нашем рационе. Это, в свою очередь, может остановить рост вредных бактерий, таких как Enterobacteriaceae. Присутствие этих жирных кислот было одним из самых сильных сигналов, которые мы наблюдали между ко-исключателями и ко-колонизаторами. Они также ранее были вовлечены в широкий спектр преимуществ для здоровья, таких как снижение воспаления и улучшение функции кишечника. Ещё одно интригующее наблюдение из нашего исследования состояло в том, что соколонизаторы (бактерии, живущие рядом с Enterobacteriaceae) были более адаптивными. Они обладали разнообразными способностями расщеплять различные питательные вещества и могли выживать в средах, которые также подходили Enterobacteriaceae. Это было особенно удивительно, поскольку предыдущие исследования на мышах утверждали, что бактериям, которые едят одни и те же типы пищи и питательных веществ, будет трудно жить вместе в кишечнике. Это снова указало на тот факт, что условия среды кишечника (питательные вещества, pH, уровень кислорода) являются основными факторами, которые определяют, будет ли человек колонизирован Enterobacteriaceae в своём кишечнике или нет. Эффективнее пробиотиков Наши открытия могут привести к новым способам профилактики и лечения инфекций без антибиотиков. Например, вместо того, чтобы убивать вредные бактерии напрямую (что также может навредить полезным бактериям ), мы могли бы усилить ко-исключающие или создать диеты, которые поддерживают их рост. Эта стратегия может быть более эффективной, чем приём пробиотиков напрямую, поскольку ранее было показано, что новые бактерии, добавленные в кишечный тракт, живут в кишечнике только ограниченный период времени. Мы также могли бы нацелиться на конкретные пути, которые используют вредные бактерии для выживания, делая их менее опасными. Хотя наши исследования дают новые и важные идеи, ещё многое предстоит узнать. Многие регионы, включая части Южной Америки и Африки, недостаточно представлены в исследованиях микробиома. Это ограничивает наше понимание того, как кишечные бактерии различаются в разных популяциях. Кроме того, хотя наше исследование подчеркивает важные закономерности и взаимодействия, мы пока не до конца понимаем причины и механизмы, лежащие в основе этих взаимосвязей. В будущих исследованиях будут использоваться дополнительные инструменты, такие как метаболомика (изучение химических веществ, вырабатываемых микробами) и транскриптомика (изучение того, как активируются гены), чтобы создать более чёткую картину того, как экосистема кишечника работает на благо нашего здоровья. Кроме того, следующие шаги должны быть сосредоточены на разработке исследований для проверки того, влияют ли определенные типы диет (например, с высоким содержанием клетчатки против низкого содержания клетчатки) на заболеваемость потенциально опасными бактериями и другими заболеваниями в долгосрочной перспективе. Лучше понимая, как микробы взаимодействуют и общаются в нашем кишечнике, мы можем разработать более точные, неантибиотические методы лечения для защиты от инфекций в будущем. Ведёт расследования о коррупции в любых эшелонах власти