Микробиом человека: как бактерии делают каждого из нас уникальным

Миллионы бактерий, которые обитают в нашем организме и называемые микробиомом, уникальны, как отпечатки пальцев, согласно новому исследованию. Результаты подробного анализа микробиома кишечника, рта, носа и кожи 86 человек за шесть лет показали, что наиболее стойкими в микробиоме каждого человека оказались те бактерии, которые характерны именно для него, а не для всего общества.

"Наши выводы подтверждают идею о том, что каждый из нас имеет свой уникальный микробиом, специфичный для нас", — отметил Майкл Снайдер из Стэнфордского университета. "Генетика, диета и иммунная система формируют эту биологическую систему".

Проведенное в рамках проекта Национального института здравоохранения исследование, в котором приняли участие Снайдер и биолог Джексон Джордж Вайнсток, было опубликовано в журнале Cell Host & Microbe.

Также были обнаружены связи между состоянием микробиома и здоровьем: у людей с диабетом 2 типа микробиом был менее стабильным и разнообразным.

"Мы предполагаем, что при инсулинорезистентности изменения в липидах, белках и других метаболитах крови изменяют доступные микробиому питательные вещества и влияют на его рост", — пояснил главный автор статьи Синь Чжоу.

Учёные в последнее время всё больше осознают роль микробиома в здоровье и болезнях. Однако его огромный размер (около 39 триллионов микробов в организме обычного человека) и постоянные изменения усложняют исследования. Снайдер, Чжоу и их коллеги намеревались отследить микробиомы участников в течение шести лет, чтобы лучше понять, как они меняются при различных заболеваниях. Были собраны образцы микробиома из стула, кожи, рта и носа 86 человек возрастом от 29 до 75 лет.

В периоды заболевания или приёма антибиотиков каждый участник предоставлял дополнительные образцы. Все образцы проходили генетическое секвенирование для идентификации входящих в них бактерий.

Помимо этого, исследователи собрали множество клинических данных о здоровье участников для изучения влияния различных факторов на микробиом.

Всего было проанализировано 5432 биологических образца, проведено 118 124 374 измерений.

"Исследование микробов из разных участков тела в течение длительного периода времени впервые позволило рассмотреть микробиом как целостную систему", — отметил Снайдер.

Исследование подтвердило результаты предыдущих исследований, выявив некоторые бактерии, часто встречающиеся у здоровых людей, и изменения в микробиоме во время заболеваний. Но ключевым фактором оказалась стабильность микробиома: в периоды здоровья состав микробиома редко изменяется, в то время как при заболеваниях изменения более заметны.

"Мы обнаружили, что при заболеваниях, таких как простуда, происходят временные изменения в микробиоме, делая его нестабильным", — добавил Чжоу. "Эта тенденция схожа с тем, что происходит при диабете, но в последнем случае изменения более долгосрочные".

Исследователи также выявили, что бактерии, наиболее специфичные для человека, оказались наиболее устойчивыми к изменениям во времени.