Устойчивость к антибиотикам в окружающей среде: давняя проблема

Антибиотикорезистентность (АР) — древний и распространенный феномен, существовавший задолго до начала использования антибиотиков в качестве лекарственных средств. Окружающая среда служит огромным резервуаром генов антибиотикорезистентности, где различные микробные сообщества имеют свои механизмы резистентности. Феномен АР можно обнаружить в различных условиях окружающей среды, включая почву, воду, растений, животных и даже в арктической вечной мерзлоте возрастом 30 000 лет [1, 2]. Экологическая роль молекул антибиотиков и связанной с ними резистентности в природных условиях не до конца изучена, однако неоспорим тот факт, что легкодоступный пул генов существовал еще до начала клинического использования антибиотиков и объясняет быстрое появление патогенов. Нынешний кризис антибиотиков является эволюционным событием, а стратегии его преодоления должны учитывать микробную экологию. Проблема заключается в быстром приобретении резистентности еще недавно чувствительными патогенами, что ведет к неудачам терапии, особенно на фоне очень ограниченного поступления новых противомикробных препаратов на рынок [3].

Механизмы появления и распространения резистома

Резистомом называют весь набор генов, кодирующих связанные с АР белки, или белки, потенциально способные эволюционировать в мощные инструменты АР [4] (рисунок 1). Он включает известные гены АР у патогенных (проблемные) и антибиотикпродуцирующих организмов (например, Streptomyces spp. , производящий стрептомицин), ассоциированные гены резистентности [5], скрытые гены АР (т. е. гены, способные обеспечить резистентность в определенных условиях, например, эффлюксные насосы или порины), предшественники генов АР, кодирующие белки с минимальным уровнем аффинности или резистентности к антибиотическим соединениям.

Важно отметить, что понятие резистома не означает «функциональную и клинически значимую АР» . Гены резистома могут переходить между различными состояниями, описанными выше, посредством горизонтального переноса генов (ГПГ) , точечны х мутаций или рекомбинации, которые приводят к появлению новых хозяев или генетического контекста, в котором создаются условия для реализации клинически значимого фенотипа АР. Фото: Shutterstock. Таким образом, гены резистентности сами по себе не являются проблемой, поскольку зависят от хозяин а и генетического контекста, однако все гены резистома представляют потенциальную угрозу и риски для здоровья населения. Обнаружение гена резистентности к клинически значимой молекуле в мобильном элементе патогена человека является серьезным риском, однако наличие того же гена или его близких гомологов, не связанных с мобильными генетическими элементами, у непатогенной почвенной бактерии ассоциируется с очень низким риском АР. Поэтому определение степени риска АР в исследованиях резистома имеет первостепенное значение.

Горизонтальный перенос генов (ГПГ) является важнейшим механизмом быстрого распространения генов АР среди бактерий, даже не родственных друг другу. Например, Bacteroides spp., преобладающая в кишечной микробиоте человека, обладает геном устойчивости к макролидам ermB, иде нтичным обнаруженным в нескольких изолятах Clostridium perfringens, Streptococcus pneumoniae и Enterococcus faecalis из различных географических регионов, что указывает на генетическую связь между Bacteroides и некоторыми грамположительными бактериями, которые не распространены в кишечнике человека [6]. Генетические элементы, такие как плазмиды, облегчают передачу генов резистентности между различными видами микроорганизмов [7].

ГПГ позволяет распространять гены в различных средах и популяциях бактерий, способствуя обще й распространенности и разнообразию АР.

Совместный отбор является еще одним значимым фактором распространения АР. Использование неантибиотических соединений, таких как тяжелые металлы и биоциды, помогает отбору генов АР благодаря избирательному давлению на микробные популяции, совместному приобретению резистентности (появление различных факторо в резистентности в одном генетическом элементе) или перекрестной резистентности (появление общего фактора устойчивости к антибиотикам и металлам) [8]. Воздействие природных антимикробных соединений, например, продуцируемых конкурирующими микроорганизмами, или любыхко-селективных молекул может стимулировать отбор резистентных штаммов [9]. Присутствие в окружающей среде антибиотиков, как природных, так ипроизводимых человеком, также способствует селективному давлению на резистентность. Кроме того, использование антибиотиков в сельском хозяйстве и ветеринарной практике может привести к попаданию их в окружающую среду, способствуя появлению и распространению генов АР [10].

Дисбиоз и кишечный резистом у младенцев: тонкий баланс

Разнообразие экологического резервуара генов АР и возможности их передачи представляют угрозу для кишечного микробиома человека враннем возрасте. Такие стратегии, как улучшение очистки сточных вод, ответственное использование антибиотиков в сельском хозяйстве и ветеринарии, а также снижение загрязнения окружающей среды антибиотиками и антибиотикорезистентными бактериями могут помочь в борьбе с распространением АР [11]. Кроме того, наблюдение за экологическими резервуарами может дать ценную информацию овозникновении и сохранении АР, а также послужить основой для мероприятий в области общественного здравоохранения.

После рождения наш кишечник быстро колонизируется микроорганизмами, полученными от матери и из окружающей среды. Именно в первые годы жизни изменения микробиома — более резкие и медленнее восстанавливаются по сравнению с более стабильным микробиомом кишечника здорового взрослого человека. Поэто м у новорожденные и младенцы более подвержены нарушениям со стороны микробных сообществ, известным как дисбиоз. В течение этого периода многие факторы могут влиять, в том ч и с л е н егативно, насозревани е кишечника, что потенциально может иметь долгосрочные последствия для здоровья [12]. Исследования на мышах показали, что в этом критическом периоде развития, не столько прямое воздействие молекул антибиотиков, сколько изменение состава кишечной микробиоты вызывает неблагоприятные метаболические последствия, например, ожирение [13].

Обнаружение резистома в кишечнике младенцев: результаты крупного когортного исследования

В то время как АР является проблемой в любом возрасте, созревание кишечного микробиома в раннем возрасте представляет собой окно возможностей для уменьшения резервуара генов АР в кишечнике. Поэтому важно выявить различные факторы, увеличивающие или уменьшающие количество генов А Р ,которые могут передаваться инфекционным патогенам и приводить к неэффективности антибиотикотерапии на протяжении всей жизни. Изучение резистома кишечника у человека основано на целостном подходе, учитывающем присутствие видов и функциональный потенциал их геномов, включая резистом. Ученые выделяют ДНК из окружающей среды косвенным путем (например, из фекалий), а затем используют метод неизбирательного в ы с о к о п р о и з в о д и т е л ь н о г о секвенирования (метод дробовика). Примерно 80% видов бактерий кишечника человека, обнаруженных с помощью молекулярных инструментов, не поддаются культивированию, особенно облигатные анаэробы. Вероятно, многие микробы организованы в многовидовые сообщества с общими метаболическими путями, что делает выделение чистого штамма трудным или невозможным. Однако с помощью вычислительных методовможно реконструировать квазиполные геномы из метагеномов и связать определенные гены с конкретными видами или даже штаммами бактерий. В недавнем исследовании ученые проанализировали образцы кала 662 детей, за которыми наблюдали от рождения до 7 лет [14]. Цель исследования заключалась в оценке резистома в возрасте 1 года и выявлении перинатальных и экологических факторов, ассоциированных с качественными и количественными характеристиками генов АР. С помощью секвенирования методом дробовика авторы изучили образцы, полученные у 662 детей в возрасте 1 года, для выявления генов АР и соответствующих бактериальных таксонов (рисунок 2). Используя большой набор данных, удалось проследить геномно-метагеномные ассоциации (MAG) и таксономически соотнести геномы конкретных микроорганизмов с генами АР.

Первой находкой оказалось то, что все дети имели минимум один ген множественной лекарственной устойчивости в своем кишечнике. Это значит, что даже при отсутствии лечения антибиотиками в организме человека существует резидентный резистом, ассоциированный с кишечным микробиомом. Далее оказалось, что большая часть генов множественной лекарственной устойчивости кодирует эффлюксные насосы. Эти белки являются нормальным компонентом каждой бактериальной клетки. Некоторые из них могут вызывать АР и сильно подвержены перекрестному отбору, например, в условиях воздействия тяжелых металлов или биоцидов, что потенциально объясняет их высокое содержание в кишечнике и в окружающей среде [8, 15]. Другим неожиданным результатом было четкое разделение когорты участников на две группы по профилю резистома. Первая группа характеризовалась более высоким разнообразием генов АР и относительным преобладанием Escherichiacoli в качестве основного переносчика генов АР (рисунок 2). Это согласуется с предыдущими наблюдениями, что Enterobacteriaceae преобладают в раннем возрасте, но затем их популяция быстро уменьшается по мере роста колонизации кишечника представителями Bacteroidetes. Задержка этих процессов у некоторых детей может быть связана с рядом факторов, таких как применение антибиотиков, способ родоразрешения, условия проживания (город или село). В результате происходит задержка сокращения популяции Escherichia coli и увеличение резистома в возрасте 1 года. Это подтверждается наблюдением, что более высокое содержание генов АР связано с более низкими показателями зрелости кишечного микробиома с точки зрения соотношений отдельных таксонов в том или ином возрасте [16].

Это указывает на некоторую пластичность микробиома в раннем возрасте, который потенциально может быть улучшен с помощью целенаправленного вмешательства, например, с помощью про- или пребиотиков. Эта гипотеза еще нуждается в проверке. Однако в когортном масштабе наибольшие различия в распространенности генов АР касались антибиотиков, никогда не назначавшихся детям, т. е. увеличение резистома кишечника зависит от перинатальных и экологических факторов, помимо антибиотикотерапии. Еще одно наблюдение, касающееся связей между окружающей средой и резистомом, в том числе кишечника, заключалось в том, что дети из городских районов имели значительно больше генов АР, чем их сельские сверстники. Существует множество потенциальных искажающих факторов, которые могут объяснить этот факт, однако нельзя спорить с тем, что окружающая среда вносит большой вклад в развитие микробиома на ранних этапах жизни.

Можно предположить, что городская жизнь связана с меньшим контактом с внешним миром и уменьшением разнообразия микробиома, или что тип жилья (частный дом или квартира) влияет на его внутренний микробиом (как видно на примере постельной пыли).

Чрезмерное употребление алкоголя ежегодно приводит к смерти трех миллионов человек и является причиной развития более чем 200 заболеваний.¹ При этом считается, что умеренное (sidenote: Умеренность Нормой для совершеннолетних лиц являются полный отказ от употребления алкоголя или умеренное его потребление, не превышающее 2 порций в день для мужчин и 1 — для женщин. Чем меньше вы пьете — тем лучше для здоровья. https://www.niaaa.nih.gov/alcohol-health/overview-alcohol-consumption/moderate-binge-drinking ) потребление пива положительно влияет на здоровье, особенно с точки зрения профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Благотворное влияние пива и вина известно давно, но еще не ясно, связано оно с их умеренным потреблением или с различными веществами, содержащимися в этих напитках, такими как полифенолы (sidenote: Polyphenol Органические молекулы растительного происхождения. https://www.medicalnewstoday.com/articles/319728 ) , обнаруженные в больших количествах в пиве.

И все же... полезен ли алкоголь?

Чтобы ответить на этот вопрос, группа португальских ученых ² провела исследование по оценке влияния алкогольного и безалкогольного пива на микробиоту кишечника и на маркеры кардиометаболического здоровья (масса тела, содержание жира в организме, уровень холестерина, инсулинорезистентность и т. д.).

^{Источники}

Не меняя рациона питания, 10 мужчин каждый день за ужином в течение четырех недель выпивали 33 мл светлого пива (содержание алкоголя 5,2%), а 9 других мужчин употребляли безалкогольное пиво.

Более разнообразная микробиота кишечника

Хорошая (и удивительная) новость для любителей пива: у участников исследования не отмечалось увеличения массы тела, повышения уровня печеночных ферментов, а также каких-либо значительных изменений со стороны кардиометаболических маркеров здоровья. Анализы кала выявили большее микробное разнообразие в микробиоте кишечника (признак хорошего здоровья), а также тенденцию к повышению активности щелочной фосфатазы в кале (маркер барьерной функции кишечника) независимо от вида потребляемого пива. Следовательно, вещества, присутствующие в пиве, перевешивают вредное воздействие алкоголя на микрофлору кишечника.

Полезные эффекты полифенолов

Исследователи связывают полезные эффекты пива с содержащимися в нем в больших количествах полифенолами и изоксантогумолом — антиоксидантами, которые уменьшают риск возникновения хронических заболеваний. Их больше всего в нефильтрованном пиве, которое, по мнению исследователей, может оказать еще большее влияние на здоровье микрофлоры нашего кишечника.

Для подтверждения этих результатов необходимы дополнительные исследования. В любом случае, не будем забывать об умеренности потребления даже самых полезных продуктов

Pекомендовано нашим сообществом

Аллергия на арахис у детей — частая и серьезная проблема. В западных странах ею страдает почти 2% детей. ¹ Симптомы включают затруднение дыхания (одышку), отек гортани, диарею, тошноту, кожные высыпания и обмороки. Эти симптомы могут иметь различную степень тяжести. Самая тяжелая реакция, анафилаксия, затрагивает весь организм и может оказаться фатальной. ^2,3 Аллергия на арахис часто проявляется в раннем детстве, может быть намного тяжелей других пищевых аллергий, и, в отличие от последних, с вероятностью до 80% сохраняется во взрослом возрасте. ¹

Есть ли связь между микробиотой и пищевой аллергией?

А как насчет кишечной микробиоты? В течение многих лет известно, что микробные сообщества в кишечнике играют ключевую роль в формировании иммунной системы. Недавние исследования показали, что в развитии пищевой аллергии может участвовать кишечная микробиота. У пациентов с пищевой аллергией наблюдается несбалансированная кишечная микробиота.

Что происходит в раннем детстве еще до появления аллергии? Ученые из США решили ответить на этот вопрос, анализируя микробиоту 122 детей в динамике — от младенческого возраста до начала аллергии. Цель работы состояла в том, чтобы лучше понять, как развивается аллергия, в надежде однажды научиться предотвращать ее.

Расскажите о своей микробиоте и узнайте, будет ли у вас аллергия...

Первое открытие заключалось в том, что дети, у которых развилась аллергия на арахис в возрасте около девяти лет, имели недостаточно разнообразную кишечную микробиоту в первые месяцы жизни. Их микробные сообщества развивались более динамично, с менее однородным распределением видов по сравнению с микробиотой детей без аллергии. Микробиота последних развивалась более равномерно и стабильно.

Вторая находка заключалась в том, что некоторые виды рода Clostridium чаще преобладали у детей без аллергии на арахис, а Streptococcus sp — у аллергиков. К девятилетнему возрасту Bifidobacterium (хорошо известные полезные бактерии) чаще преобладали у детей без аллергии.

Кроме различий в количестве определенных бактерий, авторы отметили расхождения по метаболитам, продуцируемым микробиотой, то есть по метаболому. В частности, уровни некоторых КЦЖК, таких как бутират и изовалерат (sidenote: КЦЖК короткоцепочечные жирные кислоты являются источником энергии (топливом) для клеток человека. Они взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в коммуникации между кишечником и мозгом Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) , со временем уменьшались у детей, у которых впоследствии развилась аллергия. Изовалерат уже известен своими защитными свойствами против аллергии (бронхиальной астмы и атопии).

Развитие аллергии на арахис ассоциировалось с изменениями 139 метаболитов и, в частности, гистидина, предшественника гистамина, биологически активной молекулы, высвобождаемой во время аллергических реакций.

Для всех женщин с эндометриозом (sidenote: Эндометриоз Эндометриоз — это хроническое гинекологическое заболевание, связанное с наличием ткани, подобной слизистой оболочке матки, вне полости матки (чаще всего в брюшине и яичниках). ) появилась новая надежда: бактерия из рода Fusobacterium (sidenote: Fusobacterium Fusobacterium — род нитчатых бактерий, обитающих во рту (в зубном налете), пищеварительной системе, влагалище и, в меньшей степени, в полости матки. Эта патогенная бактерия участвует в развитии периодонтита (воспаление тканей вокруг зубов) и колоректального рака. ) , участвующая в развитии эндометриоза, может стать потенциальной мишенью для будущего лечения. В частности, простого курса антибиотиков может быть достаточно, чтобы эта патогенная бактерия отступила, унося с собою боль.

^{Источники (sidenote: 1. Kvaskoff M. Epidémiologie de l’endométriose. In : Petit E, Lhuillery D, Loriau J, Sauvanet E. Endométriose : Diagnostic et prise en charge. Issy-les-Moulineaux : Elsevier Masson ; 2020. P.9-14.  2. https://www.biocodexmicrobiotainstitute.com/en/international-microbiota-observatory-focus-women-health )}

Бактериальная причина лечится антибиотиками

Японские исследователи из Университета Нагоя ² показали, что введение лабораторным мышам во влагалище бактерий из рода Fusobacterium вызывает поражения, характерные для эндометриоза, причем более многочисленные и тяжелые, чем у контрольных животных. Это значит, что Fusobacterium участвует в развитии заболевания, а также наводит на мысли о возможных способах лечения. Действительно, лечение антибиотиками, действующими на Fusobacterium, уменьшало количество и объем поражений у мышей. Это открытие дает надежду на то, что лечение антибиотиками также может быть эффективным и у женщин.

Анализ действующих механизмов

Но это еще не все. Японская команда провела многочисленные эксперименты, чтобы попытаться понять задействованные механизмы. Эта кропотливая работа привела к следующей гипотезе: наличие Fusobacteria в матке активизирует иммунную систему, запуская каскад реакций, приводящих к выработке белка под названием трансгелин, который, в свою очередь, способствует развитию эндометриоза.

Ведется клиническое исследование

Идея об участии микробиоты в развитии эндометриоза не нова. Например, для прогнозирования тяжести заболевания использовались анализы вагинальной флоры. Также у 90% женщин с эндометриозом имеются нарушения со стороны пищеварительной системы (в частности, синдром раздраженного кишечника). Тем не менее, эти данные побудили специалистов из отделения акушерства и гинекологии в больнице Университета Нагоя начать в 2023 году³ клиническое исследование по оценке антибиотикотерапии.

В ожидании результатов, пожалуйста, не применяйте антибиотики без рецепта или консультации со специалистом. При неправильном использовании их эффективность может оказаться недостаточной, когда это действительно необходимо.

Мы знаем, что дисбаланс кишечной микробиоты связан с ожирением, инсулинорезистентностью, избытком триглицеридов и холестерина, которые являются факторами риска возникновения сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Есть ли связь между наличием дисбиоза и тем, что у людей с синдромом Кушинга, вызванным доброкачественной опухолью гипофиза, сохраняется повышенный кардиометаболический риск даже через несколько лет после наступления ремиссии?

Сравнение со здоровыми женщинами

Чтобы ответить на этот вопрос, группа испанских ученых провела исследование с участием 28 женщин в возрасте до 60 лет, которые ранее страдали синдромом Кушинга¹. Все они находились в состоянии ремиссии более пяти лет.

Были изучены образцы стула на предмет характеристик микробиоты, а также крови — с точки зрения различных параметров риска сердечно-сосудистых заболеваний. Также изучалось распределение жира в организме.

Полученные данные сравнили с таковыми в контрольной группе из 25 здоровых женщин сходного возраста и телосложения (по ИМТ (sidenote: ИМТ индекс массы тела позволяет оценить статус питания и содержание жировой ткани в организме. ИМТ рассчитывается как отношение веса тела в килограммах к квадрату роста в метрах (кг/м2). https://www.nhlbi.nih.gov/health/educational/lose_wt/BMI/bmicalc.htm https://www.euro.who.int/en/health-topics/disease-prevention/nutrition/a-healthy-lifestyle/body-mass-index-bmi ) ).

Что показали результаты?

Четкие различия в микробиоте

Как и ожидалось, у женщин в стадии ремиссии было больше факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, чем у здоровых добровольцев, а именно: повышенное содержание абдоминального жира, более высокие уровни гликированного гемоглобина, триглицеридов и глюкозы натощак, меньше «хорошего» холестерина (ЛПВП) и т. д.

Кроме того, у всех был острый дисбиоз кишечника. Их микробиота была не только менее богатой и разнообразной, но и отличалось совершенно иным составом.

Например, у женщин из первой группы был выявлен штамм Suturella, полностью отсутствовавший у представительниц контрольной группы. В ряде исследований сообщалось о выявлении этой бактерии у людей с сахарным диабетом, ожирением, избытком инсулина, атеросклерозом и т. д.

Сохранение метаболических нарушений у людей, перенесших болезнь Кушинга, может быть связано с дисбиозом

Удивительно, но у бывших пациентов индекс бактериального разнообразия ассоциировался с уровнем фибриногена (белка, участвующего в свертывании крови), и, следовательно, с риском сосудистых событий. Кроме того, этот индекс обратно коррелировал с уровнями триглицеридов, глюкозы и инсулина в крови.

Из этого можно сделать вывод, что сохранение метаболических нарушений у людей, перенесших болезнь Кушинга, может быть связано с дисбиозом.

Это первый случай, когда такая связь была научно доказана.

Однако результаты требуют подтверждения в более крупных исследованиях. Можно надеяться, что однажды мы сможем целенаправленно воздействовать на микробиоту с помощью пробиотиков или трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ), чтобы восстановить ее нарушенный баланс у людей с синдромом Кушинга.

В результате можно продлить годы здоровой жизни!

Сахарный диабет — это проблема с сахаром, а точнее, его уровнем в крови (гликемия). Наш организм старается избежать резкого повышения уровня сахара (т. е. гипергликемии) после еды. У здоровых людей эту задачу выполняет инсулин, поддерживающий уровень сахара в крови 1 г/л. При сахарном диабете организм не справляется с этой задачей ввиду того, что поджелудочная железа не вырабатывает достаточное количество инсулина (сахарный диабет I типа) или сам организм не реагирует на команды инсулина (сахарный диабет II типа). Кишечная микробиота, по-видимому участвует в механизмах инсулинорезистентности при сахарном диабете II типа, но каких именно — еще предстоит выяснить. Или, скорее, «предстояло» выяснить, поскольку исследование, опубликованное в престижном журнале Nature, пролило некоторый свет на эту тему.

Микросахара способствуют инсулинорезистентности

Ученые пришли к выводу, что чем больше в нашем стуле содержится определенных молекул, тем выше инсулинорезистентность. В кале людей с инсулинорезистентностью содержится гораздо больше углеводов, особенно низкомолекулярных сахаров, вырабатываемых бактериями. Эти микросахара далеко не безобидны. Они способствуют накоплению жиров и стимулируют иммунную систему до такой степени, что это вызывает воспаление (слабое, но продолжительное и вредное), что в конечном итоге приводит к инсулинорезистентности.

Связанные бактерии

По-видимому, с этим связаны два типа бактерий:

• бактерии семейства Lachnospiraceae с более высокой продукцией микросахаров и резистентностью к инсулину; и
• Bacteroidales (Bacteroides, Alistipes и Flavonifractor), которые снижают уровень этих сахаров и резистентность к инсулину.

Прямое действие «полезных» бактерий Bacteroidales даже наблюдали в пробирке, где они поглощали микросахара. Кто самый прожорливый? Бактериальный вид Alistipes indistinctus потребляет больше всего микросахаров. У мышей с ожирением, в рацион которых добавляли немного A. indistinctus, отмечалось снижение концентрации микросахаров в стуле и сахара в крови, а также увеличивалась чувствительность к инсулину.

Нервная анорексия — это расстройство пищевого поведения, которым страдает 1% населения, причем 95% случаев приходится на женщин. Оно характеризуется искаженным восприятием своего тела, навязчивыми идеями о потере веса и резкому добровольному ограничению приема пищи.

Это, в свою очередь, приводит к истощению и проблемам со здоровьем, а в некоторых случаях даже к смерти. Причины нервной анорексии изучены плохо, а ее лечение представляет собой сложную задачу, вследствие этого ремиссия достигается менее чем в половине случаев. В предыдущих исследованиях с участием небольшого количества пациентов уже была установлена связь дисбаланса кишечной микробиоты (дисбиоза) с этим расстройством. Но влияет ли дисбиоз кишечника на развитие заболевания?

Выраженные нарушения кишечной микробиоты у женщин с анорексией

Исследователи проанализировали образцы кала и крови, взятые у 77 женщин с нервной анорексией и у 70 здоровых женщин того же возраста.  Они сравнили состав кишечной микробиоты и метаболиты (sidenote: Метаболиты Низкомолекулярные соединения, образующиеся в ходе клеточного или бактериального метаболизма. Например, короткоцепочечные жирные кислоты представляют собой метаболиты, вырабатываемые кишечной микробиотой при ферментации неперевариваемых сложных углеводов (волокон и т. д.).   Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25.  Lamichhane S, Sen P, Dickens AM, et al An overview of metabolomics data analysis: current tools and future perspectives. Comprehensive analytical chemistry. 2018 ; 82: 387-413 ) крови между двумя группами и действительно обнаружили различия. Например, кишечная микробиота у женщин с нервной анорексией содержала меньше бактерий из рода Roseburia, которые считаются полезными для здоровья. Кроме того, чем выше было количество бактерий из рода Clostridium, тем тяжелее симптомы анорексии, это позволяет предположить, что данные виды участвуют в регуляции пищевого поведения.

Кишечная микробиота влияет на развитие расстройств пищевого поведения

Исследователи трансплантировали безмикробным (sidenote: бактериальной флоры Выращены в стерильных условиях ) мышам образцы кала, взятые у женщин с нервной анорексией. После трех недель снижения потребления корма на 30% (чтобы имитировать пищевое поведение пациентов с анорексией) у мышей, которым были трансплантированы образцы кала от женщин с нервной анорексией, наблюдалась более выраженная потеря веса и медленное восстановление нормальной массы тела, чем у контрольных мышей. Далее при помощи функционального анализа бактерий, присутствующих в кале мышей, была подтверждена роль кишечной микробиоты в контроле пищевого поведения

Pекомендовано нашим сообществом

Они изучают кишечную микробиоту

Они изучают вагинальную микробиоту

Путешествия — отличный способ получить впечатления... и не только! По данным одного исследования, треть из 267 обследованных американцев вернулись из заграничного путешествия с диареей. Помимо этого, 61% путешественников утратили часть защитного микробного разнообразия кишечника. Хуже того, многие вернулись с непрошенными гостями (Escherichia и другие энтеробактериями, такими как Klebsiella, Enterobacter и Salmonella), вдобавок лишившись Alistipes из своей кишечной популяции.  

Бактерии и антибиотикорезистентность 

Кто-то скажет, что это всего лишь парочка бактерий! Да, но многие из них устойчивы к антибиотикам. В этом и заключается проблема. По возвращении из-за границы 38% из 267 путешественников приобрели минимум один из 3 антибиотикорезистентных (sidenote: антимикробные препараты антимикробные препараты, включая антибиотики, противовирусные, противогрибковые и противопаразитарные препараты, — это лекарственные средства, используемые для профилактики и лечения инфекций у человека, животных и растений https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance  ) микроорганизмов. В 98% случаев это были вредные энтеробактерии (как правило, E. coli), устойчивые ко многим антибиотикам и в настоящее время представляющие главную проблему антибиотикотерапии. В целом, 267 американских путешественников вернулись из 2-недельной заграничной поездки с 72 новыми генами резистентности, 15 из которых являются серьезной проблемой здравоохранения! 

Советы путешественникам

Если вы не готовы отказаться от путешествия, как уменьшить риск привезти в качестве «сувенира» антибиотикорезистентные бактерии?

По мнению авторов, пробиотики, эффективные в профилактике диареи путешественников ^2,3, никак не помогут защититься от колонизации кишечника мультирезистентными микробами. Исследование показывает, что состав микробиоты накануне отъезда также не влияет на вероятность приобретения этих резистентных бактерий.

Поэтому нет необходимости отказываться от местной еды — это ничего не меняет. С другой стороны, употребление сырых овощей — очень рискованное занятие! Не теряйте бдительности, находясь за границей: ешьте только хорошо приготовленные овощи, очищайте фрукты и регулярно мойте руки! 

Будьте особенно бдительны при поездке в страны Южной Азии — именно оттуда люди чаще всего возвращаются с безбилетными пассажирами в кишечнике! 

Все больше данных указывает на существование уникальных микробных сигнатур при различных видах пищевой аллергии. Это может означать, что важное значение в развитии таких аллергий играет микробиота. Результаты продольного исследования, недавно опубликованные в Journal of Allergy & Clinical Immunology (Журнал аллергии и клинической иммунологии), пролили свет на связь между возникновением аллергии на арахис и микробиотой.  

Поскольку эта аллергия обычно развивается в младенческом возрасте, авторы изучали микробиоту детей с риском развития аллергии на арахис в возрасте 10 месяцев (SD: 3,1) и 9 лет (SD: 0,6). В этой популяции у 35 (28,7%) детей в течение первых 9 лет жизни развилась аллергия на арахис.

Различие сигнатур кишечной микробиоты с первых месяцев жизни

Эти 35 детей из группы АA (аллергия на арахис) имели менее разнообразную микробиоту на момент включения в исследование (р=0,014), чем дети в группе БАА (без аллергии на арахис). Их микробиота становилась более разнообразной с возрастом, тогда как микробиота в группе БАА оставалась стабильной. 

Через 9 лет в обеих группах наблюдалось сходное микробиологическое разнообразие. 

На момент включения, в группе АA отмечалась более высокая доля Clostridium sensu stricto 1 sp, тогда как в группе БАА преобладал Streptococcus sp. К возрасту 9 лет относительная численность этих двух видов была нормальной в обеих группах. В свою очередь, численность видов Bifidobacterium sp снизилась в группе АA и увеличилась в группе БАА. 

Развитие аллергии ассоциировалось с изменением уровней 139 метаболитов в метаболоме (FDR ≤0,05).  

Эти метаболиты были связаны с метаболизмом гистидина (FDR = 0,037, влияние пути = 0,28). 

Также были изучены шесть короткоцепочечных жирных кислот. Уровни бутирата и изовалерата были ниже в группе АА, в то время как в группе БАА уровень изовалерата оставался стабильным, а бутирата — увеличился. 

Каков патофизиологический механизм развития аллергии на арахис? 

Авторы предполагают, что более низкое разнообразие микробиоты у детей в группе АА отражает меньшую стабильность кишечных сообществ на этапе быстрого развития иммунной системы. 

Снижение относительного преобладания Bifidobacterium sp., известного антиаллергического пробиотика и индуктора апоптоза тучных клеток у мышей, также может играть роль в развитии аллергии.  

вторы также отмечают, что микроорганизмы, присутствующие в кишечнике детей с предрасположенностью к данной аллергии, способны продуцировать метаболиты, участвующие в обмене гистидина, предшественника гистамина, опосредующего проявления аллергических реакций. 

Pекомендовано нашим сообществом