Будущие болезни предскажут по изменениям в микробиоме организма

Будущие болезни предскажут по изменениям в микробиоме организма

31 мая 2019

Риск преждевременных родов или диабета можно оценить, наблюдая за тем, что происходит c микробами.

Проект по изучению микробиома человека (Human Microbiome Project (HMP)), спонсируемый Национальными институтами здоровья США, существует с 2007 года. Полученные на настоящий момент результаты работы ученых, сотрудничающих в рамках HMP, изложены в трех публикациях, появившихся в журналах Nature и Nature Medicine 29 мая.

Новые исследования показали, что просто определить, какие именно микроорганизмы составляют микробиом человека, недостаточно для понимания связанных с этим последствий для здоровья. Функция микробиома в целом — то есть сообщества всех бактерий, вирусов, грибов, населяющих разные отделы человеческого организма — не равняется просто сумме поведения отдельных составляющих, то есть микроорганизмов, все гораздо сложнее.

Основной вывод, который сделали исследователи, состоит в том, что, наблюдая за специфическими изменениями, происходящими с микробиомом, можно предсказать риск развития болезней.

«Нестабильность микробиома может быть ранним индикатором того, что в организме что-то идет не так», — пояснила представитель Национальных институтов здоровья Лита Проктор (Lita Proctor).

Так, исследователи из Университета Содружества Вирджинии, статья которых была опубликована в журнале Nature Medicine, сравнили состав вагинального микробиома у женщин, перенесших преждевременные роды, и тех, кто родил в срок. Ученые на протяжении всей беременности наблюдали за изменениями в микробиоме половых путей более полутора тысяч женщин. В результате исследователи установили, что изменения, предвещающие преждевременные роды, наступают очень рано.

Уже в первом триместре в половых путях женщин, которые не доносят беременность, уровни некоторых типов бактерий снижены, а других, наоборот, повышены.

Эти изменения в составе бактерий приводят к активизации иммунной системы, о чем говорит присутствие провоцирующих воспаление молекул в вагинальной жидкости. Авторы исследования считают, что по этим признакам можно заранее вычислять беременных с высоким риском преждевременных родов.

Ученые из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института, статья которых опубликована в журнале Nature, в течение года наблюдали за поведением кишечной микрофлоры 132 человек, часть из которых страдала от воспалительных заболеваний кишечника, включая болезнь Крона и язвенный колит. В результате было установлено, что, по сравнению со здоровыми людьми, у пациентов с воспалением кишечника состав микробиома гораздо более нестабилен, по его изменениям можно предсказать, когда именно начнется обострение болезни.

Исследователи из Стэнфордского университета, статья которых также появилась в Nature, в течение четырех лет следили за тем, что происходит в кишечной и в назальной (то есть обитающей в полости носа) микрофлоре 106 человек, у части из которых было преддиабетическое состояние. Ученые отслеживали не только изменения в составе микробов, но и изменения, происходящие на молекулярном уровне. В частности их интересовало, как влияют на эти процессы активизация иммунитета в связи с вирусными инфекциями.

В итоге оказалось, что по специфическим изменениям в микробиоме и в работе иммунной системы можно предсказать развитие диабета 2-го типа. Кроме того, у людей с преддиабетическим состоянием иммунитет менее активно реагировал на вирусные инфекции, чем у здоровых людей.