Это может показаться странным, но ученые НАСА отнеслись к находке очень серьезно. Ученые из авторитетного аэрокосмического исследовательского центра сообщили в журнале BMC Microbiology, что присутствие этих бактерий может угрожать здоровью космонавтов в длительных космических экспедициях или даже во время первых пилотируемых полетов на Марс. Пролетев 260 миллионов километров, они не смогут просто взять и вернуться на Землю, чтобы вылечить зараженных людей.

Штаммы, устойчивые к лекарствам...

Изучая ДНК этих пяти бактерий, ученые установили их существенное сходство с тремя штаммами энтеробактерий (кишечных бактерий), недавно выделенными на Земле в Танзании и США. Они вызывают тяжелые внутрибольничные инфекции у людей с ослабленным иммунитетом и новорожденных и принадлежат к виду бактерий, известному своей высокой патогенностью и устойчивостью ко многим антибиотикам. По словам ученых, обнаруженные на международной космической станции штаммы также устойчивы ко многим противомикробным средствам (например, пенициллину) – «антибиотикам, используемым космонавтами более 20 лет».

... но пока неопасные

К счастью, эти штаммы не обладают вирулентностью и не угрожают здоровью космонавтов. Однако они вполне могут стать патогенными (с вероятностью 79 %) при определенных условиях (это предстоит установить), таких как уменьшение силы тяжести на МКС: некоторые ученые считают, что это может повысить вирулентность и устойчивость бактерий к антибиотикам либо повлиять на рост или размер микроорганизмов. Исследователи напоминают, что Международная космическая станция нестерильна: космонавты ступают на борт со своими микробами, другие же микроорганизмы могут проникнуть на станцию во время доставки пищи или материалов.

Известно, что запах тела чаще связан с разложением под действием бактерий естественных компонентов пота, выделяемого потовыми железами. Но какие виды бактерий и какие механизмы отвечают за это в молодом возрасте? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые анализировали состав пота у детей препубертатного возраста (5–9 лет) и подростков (15–18 лет). Для этого они брали образцы пота из подмышечной области, с кожи шеи и головы через час после душа, после физической активности и спустя семь часов.

Для каждого вида бактерий характерен особый запах

Во всех случаях запах тела был более резким у подростков, чем у детей, особенно в подмышечной области. После физической активности детский пот имел кисловатый запах, а подростки чаще ощущали запах сероводорода. Кожа головы независимо от возраста субъекта имела запах кожного сала. По мнению ученых, эти различия говорят о неоднородности микроботы кожи и, прежде всего, роли некоторых кожных бактерий в появлении неприятного запаха.

Что вызывает неприятный запах?

Среди бактерий, присутствующих на коже шеи и головы, преобладают два вида: один чаще встречается у детей, второй – у подростков. Это различие определяет то, как меняется активность потовых желез в период полового созревания. Но главный вывод ученых состоит в том, что на запах тела у детей и подростков в основном влияют стафилококки – у взрослых за это отвечают бактерии рода Corynebacterium. Что насчет сероводородного запаха в подмышечной области у подростков? Он может быть связан с продукцией кислоты бактериями Staphylococcus epidermidis. А в чем причина кислого запаха в области шеи у детей? В этом виноват Staphylococcus hominis.

Существуют ли специальные дезодоранты для подростков?

По данным ученых, изменение запаха пота от кислого в детстве к сероводородному в подростковом возрасте вызвано видовой реорганизацией микробиоты кожи в период полового созревания. Этот вывод будет полезен производителям дезодорантов: эти средства должны справляться с неприятными запахами не только у взрослых, но и у подростков.

Глютен – это основной компонент пшеницы, ячменя и ржи, по большей части состоящий из нерастворимых и плохо усваиваемых белков. Накапливаясь в кишечнике, они могут взаимодействовать с иммунной системой, нарушать кишечную проницаемость и изменять активность микробиоты. Только при истинной непереносимости глютена, или целиакии, необходимо постоянно соблюдать безглютеновую диету.

Диета с низким или высоким содержанием глютена

Учитывая популярность безглютеновой диеты среди населения в целом, ученые провели сравнительное исследование с участием 60 здоровых взрослых субъектов, которые придерживались диеты с низким и высоким содержанием глютена (по 2 и 18 г глютена в сутки соответственно). Продолжительность каждого режима питания составляла восемь недель, а в промежутке между ними участники не менее шести недель питались как обычно (по 12 г глютена в сутки). Обе группы питались одинаково (по количеству калорий и питательных веществ, содержанию клетчатки в пище) – рацион различался лишь источником потребляемой клетчатки.

Положительный эффект и его неожиданные причины

По результатам исследования, безглютеновая диета меняет состав кишечной микробиоты (значительно сократилось количество бифидобактерий) и модулирует основные показатели ее активности. Участники сообщили, что у них улучшилось пищеварение и уменьшилось вздутие живота, а еще они немного похудели. Ученые также заметили некоторое уменьшение воспаления, что говорит о влиянии диеты на иммунную систему. Говорит ли это в пользу диеты с низким содержанием глютена? Не факт... Судя по всему, положительные изменения связаны не со снижением потребления этого белка, а с повышенным разнообразием потребляемой клетчатки. Не считая продукты, содержащие глютен, люди так или иначе потребляют клетчатку из разных источников, таких как овощи, рис, кукуруза или киноа. По мнению ученых, не отсутствие глютена, а состав клетчатки положительно влияет на микробиоту. Исследователи не считают необходимым всем рекомендовать безглютеновую диету: достаточно разнообразить свой рацион, как всегда и советуют диетологи...

Источники :

Lea B.S. Hansen et al. A low-gluten diet induces changes in the intestinal microbiome of healthy Danish adults. Nature communications (2018) 9:4630. DOI: 10.1038/s41467-018-07019-x www.nature.com/naturecommunications

Среди всех факторов, которые могут влиять на микроорганизмы, находящиеся в нашем желудочно-кишечном тракте, пища является наиболее важным. Пища обеспечивает бактерии и прочие микроорганизмы флоры субстратами, которые необходимы им для развития, за счет непереваренных веществ, которые поступают в кишечник (таких как волокна, крахмал, некоторые белки и жирные кислоты...). Данные вещества затем превращаются либо в полезные, либо во вредные соединения.

Приготовление = изменение

Основываясь на предположении, что температура, характерная для той или иной методики приготовления пищи, обуславливает формирование различных химических компонентов (и особым образом изменяет состав микробиоты), испанские исследователи провели оригинальный эксперимент: они использовали пять различных способов (жарка на сковороде, варка, жарка на гриле, запекание или подрумянивание) для приготовления пяти продуктов питания (курица, бананы, красный перец, хлеб и нут), которые они затем подвергли перевариванию in vitro и процессу ферментации, имитирующему процессы, происходящие в кишечнике. Для оценки влияния метода приготовления они измерили количество трех веществ, вырабатываемых благодаря реакции Майяра (sidenote: Химическая реакция, которая происходит при взаимодействии сахаров и белков в результате термической обработки продуктов питания при температуре 145 °C или выше. В ходе данной реакции вырабатываются фурозин и гидроксиметилфурфурал (ГМФ). ) . Затем они проанализировали микробиологический состав продуктов питания и измерили выработку короткоцепочечных жирных кислот (SCFA). Данные вещества особенно полезны для нашего здоровья и могут защитить нас от ожирения, метаболического синдрома и даже колоректального рака.

Различное влияние в зависимости от пищи

В целом, интенсивное воздействие при приготовлении, таком как запекание или жарка на гриле, увеличивают выработку короткоцепочечных жирных кислот и содержание защитных бактерий в пище. Но данное явление оказалось противоположным для некоторых продуктов питания, таких как хлеб и бананы, при интенсивном приготовлении которых количество полезных бактерий уменьшается. Данные результаты показывают, что путем изменения состава пищи приготовление изменяет состав микробиоты кишечника. Авторы пришли к выводу, что все эти методы приготовления пищи не равнозначны и их влияние зависит, в частности, от природы продуктов питания.

Грудное вскармливание является практикой, рекомендованной Всемирной организацией здравоохранения, в особенности для недоношенных детей. Эти случаи не так уж редки, так как их число превышает 50 000 в год для Франции. Итальянское исследование подтверждает преимущество грудного вскармливания для формирования микробиоты кишечника и полости рта у грудных детей, которые родились недоношенными. Это преимущество может иметь краткосрочное или долгосрочное влияние на их здоровье.

Грудное вскармливание и его преимущества

Группа сосредоточилась на связи между грудным молоком, грудным вскармливанием и составом микробиоты кишечника и полости рта у новорожденных. С этой целью проводилось наблюдение за 16 матерями с одним новорожденным ребенком у каждой в течение не менее одного месяца. Недоношенные новорожденные не могут сосать молоко из груди в первые дни жизни. Данная особенность позволила ученым понять влияние материнского молока, которое отличается при вскармливании непосредственно грудью: грудное вскармливание может влиять на микробиологический состав молока. В течение дней, следующих за рождением, сцеженное грудное молоко обладает меньшим микробным многообразием и содержит больше бактерий из семейства стафилококков. Аналогичное наблюдение было сделано в отношении донорского грудного молока. С другой стороны, молоко в образцах, отобранных при непосредственном грудном вскармливании детей, было намного богаче «полезными» бактериями, хотя и по неустановленной причине.

«Сбалансированная» микробиота

Данное открытие может оказать влияние на развитие микробиоты у новорожденных. В течение первых дней жизни микробиота кишечника и полости рта у новорожденных, получающих грудное молоко из бутылки, значительно отличается от таковой у прочих новорожденных, в ней преобладают стафилококки, как и у их матерей. При грудном вскармливании микробиота их полости рта и кишечника содержит больше «полезных» бактерий. Микробиологическое разнообразие в этом случае аналогично наблюдаемому у доношенных детей, находящихся на грудном вскармливании и полностью здоровых. Хотя необходимым считается грудное молоко, в данном исследовании предполагается, что непосредственное грудное вскармливание по меньшей мере также важно для микробиоты недоношенных детей, которая рассматривается как «сбалансированная». Это может активизировать надлежащее развитие иммунной системы, функции желудочно-кишечного тракта... или даже защитить таких детей от тяжелых детских заболеваний.

Источники:

Biagi E, Aceti A, Quercia S et al. Microbial community dynamics in mother’s milk and infant’s mouth and gut in moderately preterm infants Frontiers in Microbiology, 2 october 2018 https://www.who.int/topics/breastfeeding/fr/

Некоторые антибиотики, используемые при интенсивной терапии, могут вызывать дисбактериоз кишечника, который приводит к росту бактерий Pseudomonas aeruginosa, устойчивых к карбапенемам, что является наиболее распространенной причиной устойчивости к антибиотикам.

Пациенты ОИТ особенно подвержены риску возникновения дисбактериоза кишечника, который может спровоцировать инфекции, вызванные условно-патогенными бактериями или внешними патогенными микроорганизмами. Это может способствовать возникновению устойчивости к антибиотикам у пациентов, часто подвергающихся интенсивной терапии с использованием антибиотиков. Это особенно актуально, когда речь идет о Pseudomonas aeruginosa, в отношении которых критична разработка новых антибиотиков согласно данным ВОЗ.

Особо устойчивые бактерии

P. aeruginosa демонстрируют настораживающую устойчивость к карбапенемам (оценивается на уровне 25 % во Франции и 28 % в США). Североамериканская группа сфокусировалась на связи между дисбактериозом кишечника, антибиотикотерапией и колонизацией устойчивыми к карбапенемам P. Aeruginosa (CRPA) у 109 пациентов, поступивших в ОИТ и разделенных на три группы: контрольную группу, которая не получала антибиотиков и где не проявлялось заражение CRPA, и две группы, получавшие лечение антибиотиками (с проявлениями CRPA и без них). Использовали такие антибиотики, как ванкомицин, стандартное вещество для борьбы с МРЗС*, и сочетание пиперациклина и тазобактама, имеющее антианаэробную и антипсевдомональную активностью.

Открытая дорога для патогенных микроорганизмов

Сочетание пиперациклина и тазобактама оказалось разрушительным для полезных бактерий, таких как Lactobacillus and Faecalibacterium, применяемых в некоторых пробиотиках, и Blautia, которая могла способствовать предотвращению инфекций, вызванных Clostridium difficile. В то же время лечение способствовало росту условно-патогенных микроорганизмов, таких как Enterococcus. Ванкомицин был связан с уменьшением количества Bifidobacterium. В целом, риск возникновения CRPA был почти в три раза выше у пациентов, которые получали один из вариантов данного лечения, по сравнению с теми, кто не получал лечение антибиотиками.

Характеристика пациентов, относящихся к группе риска

Исследователи также определили некоторые бактерии, играющую защитную роль в отношении CRPA: Peptoniphilus, Prevotella и бактерии порядка Clostridiales. Их можно использовать в качестве биомаркеров у пациентов, проходящих интенсивную терапию для адаптации антибиотикотерапии, при подтверждении присутствия CRPA или при наличии признаков инфекции. Однако авторы указали, что некоторые из этих защитных бактерий, такие как Finegoldia, Anaerococcus и Peptoniphilus, ранее уже были ассоциированы с хроническими инфекциями и ранами. Перед применением в клинической практике необходимо продолжить исследование и включить в него прочие микробиоты (кожную микробиоту и микробиоту дыхательных путей), а также прочие возможные участки колонизации.

^{* МРЗС = метициллин-резистентный Staphylococcus aureus}

Четверть всех детей в мире в возрасте до пяти лет имеет задержку роста. Одной из ее возможных причин является детская энтеропатия, вызванная факторами окружающей среды (PEE). Это синдром, который приводит к нарушению питания и характеризуется рецидивами бактериальных кишечных инфекций (из-за плохой гигиены) и хроническим воспалением, связанным с SIBO*. По данным французских ученых, обследовавших детей с задержкой роста (из Мадагаскара и Центральноафриканской Республики), дело не только в этом синдроме.

Транслокация микробиоты ротовой полости

Как выяснили ученые, кишечник больных детей из обеих стран был населен бактериями из ротоглоточной микробиоты, несмотря на различия в генетике, среде обитания и питании. Бактерии из родов Haemophilus, Neisseria, Moraxella и даже Porphyromonas (которые обычно колонизируют микрофлору ротовой полости), были обнаружены в 57 образцах желудочного и 46 образцах дуоденального содержимого. При этом в научной литературе содержатся данные о связи некоторых из этих бактерий с воспалительными заболеваниями (в том числе с раком желудочно-кишечного тракта, диабетом 2-го типа, сердечно-сосудистыми заболеваниями).

Диагностический фекальный маркер

Эти ротоглоточные бактерии также обнаруживались в образцах дуоденального содержимого и в особенно большом количестве – в 404 образцах содержимого периректальной области, взятых у детей с задержкой роста, но отсутствовали у детей из контрольной группы. При этом преобладали энтеропатогенные бактерии из родов Escherichia coli/Shigella и Campylobacter. Помимо прочего, у больных детей наблюдалось сокращение численности Clostridiales. Эти бактерии продуцируют бутират, короткоцепочечную жирную кислоту (КЦЖК), которая является источником питания для клеток эпителия и помогает организму противостоять росту условно-патогенной микрофлоры. Таким образом, больные дети имеют характерный для задержки роста стул – с наличием в нем ротоглоточных бактерий, энтеропатогенов и низким содержанием Clostridiales. Этот вывод открывает перспективы для разработки неинвазивных маркеров заболевания.

Новая гипотеза

По мнению авторов исследования, присутствие ротоглоточных бактерий в фекальной микробиоте может влиять на патофизиологию детской энтеропатии, вызванной факторами окружающей среды (PEE). Размножение ротоглоточных бактерий в тонкой и толстой кишке может вызвать воспаление. На фоне активности энтеропатогенов и снижения уровня бутирата оно приведет к хроническому нарушению питания у детей и, как следствие, задержке роста. В данный момент проводится когортное исследование с участием 1000 детей, которое может подтвердить эту гипотезу.

*SIBO = избыточный бактериальный рост в тонкой кишке

В 2010 году во Франции 3,5 миллиона человек страдали хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Ежегодно насчитывается более 100 000 случаев госпитализации по поводу обострения заболевания*. Это связано с ростом кратко- и среднесрочных показателей смертности. Согласно исследованиям, у пациентов с ХОБЛ наблюдается снижение разнообразия микробиоты в легких, и именно дисбиоз может стать причиной воспаления дыхательных путей и снижения местного иммунитета.

Чем разнообразнее микробиота, тем благоприятнее прогноз

Недавно международная группа ученых обнаружила потенциальный маркер тяжести ХОБЛ, который поможет выявлять пациентов с высоким риском смерти. В исследование вошли 102 пациента, госпитализированные по поводу обострения, – в первый день госпитализации у них взяли образцы мокроты. Анализ микробиома выполнялся методом секвенирования 16S рРНК, но, к сожалению, ученым не удалось сравнить полученные результаты со стандартным посевом мокроты (цитобактериологическое исследование). Далее пациентов обследовали для определения выживаемости через год после госпитализации. По оценке разных показателей, существует обратная линейная зависимость между разнообразием микробиоты и однолетней смертностью: чем разнообразнее микробиота, тем ниже показатель однолетней смертности.

Опасное сочетание бактерий

<>В данном исследовании были обнаружены два рода бактерий** с высоким прогностическим потенциалом. Первый род бактерий – это Veillonella, представитель комменсальной микрофлоры ротовой полости, встречающийся в легких взрослых субъектов. При его отсутствии в мокроте риск однолетней смертности повышается в 13 раз, при этом средняя продолжительность пребывания в стационаре Veillonella-положительных (V+) пациентов меньше по сравнению с Veillonella-отрицательными (V-) пациентами. Кроме того, присутствие в мокроте бактерий из рода Staphylococcus (S+) приводит к 7-кратному повышению риска однолетней смертности и увеличению срока пребывания в стационаре. Роста сопутствующих патологий у пациентов V-/S+ не выявлено: сочетание этих двух факторов крайне неблагоприятно, поскольку у пациентов V-/S+ риск однолетней смертности в 85 раз выше, чем у пациентов V+/S-. Если выводы авторов найдут подтверждение в других исследованиях, то скрининг этих двух родов бактерий можно будет использовать в качестве стандарта для выявления пациентов в группе высокого риска.

*По данным Французского управления здравоохранения Haute Autorité de Santé (HAS)

**Используемая методика не позволила установить, какие именно виды бактерий из этих двух родов обладают таким свойством.

Группа итальянских ученых сравнила состав кишечной микробиоты у 52 пациентов, имевших хотя бы два симптома камней в почках, которые более чем на 80 % состояли из кристаллов оксалата кальция (группа C+), и у контрольной группы из 48 здоровых субъектов. Камни этого типа встречаются в 70 % случаев почечной колики, которая обычно не имеет установленной причины. Питание (чрезмерное потребление кальция и оксалатов) является единственным известным фактором развития идиопатического литиаза, чаще рецидивирующего. Роль кишечной микробиоты ранее рассматривалась в исследовании о способности кишечной бактерии (Oxalobacter formigenes) расщеплять оксалат, тем самым снижая его всасывание и выведение с мочой.

Роды бактерий, отвечающие за развитие гипероксалурии

Новые исследования подтверждают эту гипотезу: образцы группы C+ отличаются снижением разнообразия и, с таксономической точки зрения, значимым сокращением численности трех родов: Faecalibacterium, Enterobacter, Dorea. При этом содержание Oxalobacter formigenes в каждом образце было чрезвычайно низким у обеих групп. Далее ученые изучили возможные различия в оксалат-расщепляющей активности бактерий. Они взяли в каждой группе по пять образцов и проанализировали их с помощью особого метода секвенирования генов, отвечающих за расщепление оксалатов. В образцах группы C+ снижение доли этих генов обратно коррелировало с гипероксалурией через 24 часа и выведением с калом. Этот генетический метод также позволил впервые обнаружить бактерии и археи, гены которых участвуют в расщеплении оксалатов (в том числе Escherichia coli) и в большем количестве определяются в контрольной группе здоровых субъектов.

Перспективы модуляции микробиоты

Ранее ученым не удавалось доказать эффективность пре- и пробиотиков на основе Oxalobacter formigenes для профилактики рецидивов почечнокаменной болезни. По их данным, это связано с участием других видов в поддержании баланса оксалата кальция. Именно поэтому эти работы открывают новые направления в изучении связи «кишечник-печень» и патофизиологии почечнокаменной болезни. Они позволят анализировать новые стратегии лечения на основе модуляции кишечной микробиоты.