Thread by @OlgaVPettersson

У нас суббота, милые твиттеряне. Как дела? Держитесь?

Сегодня поговорим о человеческом микробиоме. Слышали о таком? Если нет, или хотите узнать больше, то наливайте себе кофе и усаживайтесь поудобнее.

Расскажу что это и зачем.

2. Итак, для начала ЧТО.

В теле человека по крайней мере в 10 раз больше клеток микробов, чем своих собственных. В килограммах, это почти 2.5 кг из нашей общей массы тела.

3. Если геном человека состоит из приблизительно 20 000 генов, то генов микробов в нашем теле как минимум (!) в 100 раз больше.

4. Вот сообщества микробов, живущих на нашей коже, слизистых, зубах и пищеварительной системе и называются микробиомами. Это не только бактерии, но и дрожжи, грибки и простейшие.

Часть слова “биом” значит что между всеми ними есть функциональное взаимодействие.

5. ПОЧЕМУ?
Микробы в/на наших телах это нормально. Они помогают нам поддерживать здоровье кожных покровов и слизистых, помогают переваривать пищу и усваивать питательные вещества, производят витамины (группа Б и К), частично помогают модулировать иммунитет, итд.

6. Самая богатая микрофлора у нас в кишечнике, а самая бедная - в женском влагалище.

С какого перепугу я, генетик с уклоном в сторону геномного анализа, рассказываю вам о микробах?

7. Потому что традиционно изучить все богатство нашей микрофлоры, с питательными средами и микроскопами, невозможно - всего слишком много.

Поэтому, единственный способ как это описать и понять, это мощное современное секвенирование ДНК.

8. Помните тред о травяных чаях? Вот в 90х наш микробиом исследовали именно так: смотрели на его состав с помощью рибосомальных генов. Типа 50% одного типа микробов, 25 другого, 0.1 третьего, итд. Потом пытались выяснить, есть ли зависимость между составом и различными болезнями.

9. Это уже не "модно". Современные методы секвенирования позволяют расшифровку всех геномов сразу. Т.е. сейчас начали смотреть не на то, какие виды где сидят, но и что они там делают: какие гены функциональны, как они взаимодействуют с человеческими клетками, итд.

10. Но большинство опубликованных исследований все еще опирается на те самые работы с рибосомальными генами.

Перед тем как я перейду к примерам, важно напомнить о разнице между взаимосвязью и причинно-следственной связью.

11. Т.е. все тот же любимый пример с огурцами: eсли в желудке 99% умерших людей были найдены огурцы, то еще не значит что именно огурцы послужили причиной смерти.

12. Поэтому на результаты таких исследований смотрим со здоровым скептицизмом, ибо достоверно не ясно что причина, а что следствие.

Перейдем к примерам.

13. Начнем с начала начал: роды.
Во время беременности, микробиом родовых путей женщины сильно отличается от ее нормального микробиома, скорее всего под действием гормонов. Это меняет кислотность среды и помогает защитить родовые пути от воспалительных процессов.

14. Ребенок при естественных родах получает микробы от мамы.

Хорошо это, или плохо, изучено недостаточно чтобы делать глобальные выводы. Но точно известно, что микробиом здоровых детей рожденных при кесаревом значительно отличается.

15. Детеныша мы кормим молоком, и со временем его микробиом учится переваривать лактозу и прочие питательные вещества. Потом, при переходе на другие виды питания, микробиом младенца постоянно обогащается.

16. После двух лет жизни, микробиом ребенка становится приблизительно таким, как и у взрослого человека.

А вот потом уже начинаются интересности. Все мы рано или поздно принимаем антибиотики...

17. Убивают они не только вредных микробов, но и наших, родимых. Что у нас при этом происходит? Расстройство кишечника, а у женщин еще и частые грибковые инфекции там где не надо. Вот наглядный пример того, как важен нормальный микробиом для нашего самочувствия.

18. Антибиотики мы пропили, а микробиом после них еще долго будет восстанавливаться. Причем, может случиться что он изменится и никогда не будет прежним.

А теперь посчитайте, сколько раз в жизни мы принимаем антибиотики. Без них никак, но и с ними не так чтоб совсем идеально.

19. Что еще влияет на наш микробиом? Разумеется питание. Кроме того, стрессы, недостаток сна, физическая нагрузка. Однако, все это только вносит только легкие коррективы и не меняет состав микробиома так же драматически, как это делают антибиотики.

20. Посмотрим на болезни.

Некоторые болезни относительно легко связать с микробиомом, т.е. нарушается соотношение между разными микробами.

Акне это разбушевавшиеся пропионовокислые бактерии, вагиноз - молочнокислые.

21. Кариес оно само собой разумеется, другой наитипичнейший пример (бактерии рода Prevotella).

У стройных и тучных людей микробиомы различаются: у некоторых людей с полнотой присутствуют микробы которые более эффективно всасывают питательные вещества.

22. Часто, у тучных людей микробиом менее разнообразен, чем у здоровых.
Все сваливать на микробов не нужно, т.к. и подвижность и правильное питание поможет всем. Просто некоторым придется приложить чуть больше усилий.

23. У людей мучающих себя голоданием, микробиом, кстати, тоже отличается от здорового.

Многие, наверное, заметили что люди родом из деревни часто имеют меньше аллергий чем городские неженки? Пыль, перхоть от животных, итд вызывают изменения в микробиоме, как бы тренируя его.

24. Ученые нашли взаимосвязь между составом микробиома и такими болезнями как диабет, артрит, мышечная дистрофия, рассеянный склероз, итд. Опять таки, не ясно причина это или следствие.

25. Интересно, что некоторые автоимунные заболевания наследуются не через наши гены, а через родительский микробиом. Причем, у всех членов одной семьи микробиомы довольно схожи.

26. Есть очень интересное исследование, в котором показано что у больных атеросклерозом микробы из ротовой полости мигрируют в атеросклеротические бляшки. К тому же, микробы кишечника могут влиять на метаболизм жиров и быть таким образом связаны с болезнью.

27. Заметьте, показана взаимосвязь, но не доказана причинно-следственная связь.

У людей с повышенным генетическим риском сердечно-сосудистых заболеваний, диета и микробиом связаны с уровнем вещества под именем ТМАО (триметиламиноксид) в крови.

28. Тут интересно. Якобы, если человек ест много красного мяса и пьет энергетики или БАДы с карнитином, его микробы из карнитина делают ТМАО.

Тот же эффект может иметь и пища содержащая лецитин (соя, яйца).

29. Причем лецитин повсеместно используется как эмульгатор в продуктах питания...

Здесь тоже выводы делать рано, т.к. опять таки, вопрос надо изучить поподробнее.

30. Депрессии. Тут тоже не ясно, причина или следствие. Но когда здоровым мышам пересаживали кишечный микробиом депрессивных, то и зараженные мыши погружались в депрессию.

31. Диабет 1 типа. У мышей, специфические изменения в микробиоме замечены еще до проявления первых симптомов.

Помимо того, есть взаимосвязь между составом микробиома и болезнью Паркинсона у пациентов с генетической предрасположенностью.

32. Т.е. если в генах у нас заложена эта болезнь, то при правильном уходе за микробиомом (рацион, физ. нагрузка, снижение стресса) мы можем оттянуть ее проявление. Заметьте, не излечиться, а оттянуть!

Поэтому, "Ученые скрывают! Чтобы избавиться от ... нужно есть..." это фэйспалм

33. Получается, что какие-то общие предпосылки о связи микробиома с нашим здоровьем мы наметить можем, но пока рано что-то уверенно утверждать.

Исследованием человеческого микробиома занимается огромный научный консорциум.

34. Они надеются, что зная как все это работает, в будущем можно разработать виды превентивной терапии. Там таблетку с необходимыми бактериями, пересадку микробиома от здорового человека больному, итд.

35. Последнее, кстати, уже начали делать в отдельных случаях. Время покажет, насколько это эффективно.

Перед тем как откланяться, я приведу один абсолютно фантастический пример из жизни медуз в океанских рифах.

36. У медуз, есть несколько нудных промежуточных стадий развития. Ученые знают, какими генами это регулируется. Но, секвенировав геном одной медузы, они этих генов не нашли.

Оказалось, перед секвенированием, ту медузу пичкали антибиотиками, ...

37. ... т.к. боялись что вместе со зверюгой отсеквинируют массу ненужных микробов. Уже догадываетесь?

Получилось еще круче. У медузы в микробиоме есть не только бактерии, но и одноклеточные водоросли.

38. Оказалось, что водоросли кормили своим сахаром бактерии, которые имели тот самый ген дифференциации самой медузы. И вот продукт бактериального гена и влиял на жизненные процессы медуз, но только если было достаточно водорослей. Вот оно как бывает.

39. Но если у медузы в микробиоме только пара десятков видов микробов, то у человека их многие тысячи. Поэтому все изучать тяжело, он открытия обещают быть интересными.

На сегодня все. В следующий раз будет ПЛЕСЕНЬ с точки зрения генетических классностей.

Для продвинутых>
annualreviews.org/doi/pdf/10.114…
nature.com/articles/s4157…

41. Всем здоровья и крепких нервов!

42. @threadreaderapp unroll please