Микробиом кишечника (метагеномное секвенирование 16S рРНК) в Томске

Микробиом кишечника играет ключевую роль в вашем здоровье и влияет на многие аспекты повседневной жизни: переваривание пищи, поддержание здорового метаболизма и оптимального веса тела, регуляция иммунной, эндокринной и нервной системы, защита от патогенных микроорганизмов.

Около 70 % всех микроорганизмов, населяющих организм человека, обитают в толстой кишке. Микробиом кишечника — это самая крупная микробная экосистема в организме. Мы являемся носителями от 3 до 20 миллионов генов бактерий, что в сотни раз больше набора генов человека.

Оставаясь невидимой, микробиота по массе варьирует от 2 до 5 килограммов и насчитывает порядка 10 в 14 клеток микроорганизмов. Количество дружественных видов бактерий, обитающих в человеке, гораздо больше числа всех известных инфекций. Состав микробиома индивидуален как отпечаток пальцев.

Наличие большого разнообразия бактерий в вашем кишечном микробиоме является показателем здоровья. Люди с хорошим здоровьем, как правило, имеют высокий уровень микробного разнообразия в их кишечнике. У каждого из нас есть свой уникальный состав микробов.

Внешние факторы, такие как инфекции, плохое питание, антибиотики, длительный стресс могут привести к исчезновению одного или нескольких ключевых родов и видов. Если у вас высокое биоразнообразие, то включаются механизмы регуляции и компенсации, другие роды и виды возьмут на себя функции обедневших или исчезнувших бактерий, и ключевые функции микробиома не пострадают.

У пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника и метаболическими нарушениями бактериальное разнообразие меньше, чем у здоровых. С возрастом биоразнообразие тоже уменьшается, поэтому данное исследование  можно рассматривать и как оценку вашего биологического возраста.

Частью обычной микрофлоры человека, кроме полезных микроорганизмов, являются и условно-патогенные бактерии. Их отличительная черта — потенциальная, а не однозначная, опасность для здоровья. Патогенные качества они проявляют только при определенных обстоятельствах, при которых их количество существенно увеличивается. При этом у большинства людей, особенно городских жителей, эти микроорганизмы часто выявляются при обследованиях. Если на фоне положительных результатов анализов у человека нет симптомов болезни, лечение не прописывается, поскольку антибиотикотерапия может лишь ухудшить состояние. В этом случае человеку рекомендуется укреплять иммунитет и стараться избегать самолечения антибактериальными средствами.

Патогенные бактерии принципиально отличаются от условно-патогенных. Их наличие в организме всегда приводит к развитию заболевания, поэтому даже при обнаруженных в анализе незначительных количествах этих микроорганизмов, назначается лечение.

Для изучения микроорганизмов используется технология метагеномного ДНК-секвенирования, которая позволяет "посчитать" сотни видов бактерий, в том числе и некультивируемых. Из образцов выделяется ген — 16S рРНК, уникальный и высококонсервативный участок нуклеотидной цепи всех бактерий, по которому принято идентифицировать бактерии. Данный метод считается «золотым стандартом» для максимально полного анализа состава микробиоты. В итоге мы получаем подробный «портрет» обитателей кишечника человека. Это позволяет узнать:

• какие бактерии и в каком процентном соотношении представлены в вашем кишечнике;

•как микроорганизмы влияют на ваше здоровье и организм в целом;

• какую патогенетическую роль играют бактерии в развитии различных заболеваний.

Функции микробиома:

Пищеварительная. В организме человека нет ферментов для расщепления растительной клетчатки. Эту функцию выполняют в основном бактерии типа Firmicutes. В процессе расщепления они производят ряд важных метаболитов, таких как витамины и жирные кислоты с короткой цепью. Бактерии также помогают в расщеплении белков, жиров и углеводов, участвуют в метаболизме глютена и лактозы, облегчая симптомы лактазной недостаточности и целиакии.

Метаболическая. Синтез важнейших бактериальных метаболитов: короткоцепочечных жирных кислот, витаминов, нейромедиаторов.

Защитная (барьерная). Формирование колонизационной резистентности путем конкурентного исключения патогенов, синтез бактериоцинов, интерферонов, выработка интерлейкинов, IL10, стимуляция развития лимфоидного аппарата кишки у новорожденных. Синтез IgA- мукозальный иммунитет. Взаимодействие пристеночной микробиоты и эпителия обеспечивает присоединение секреторного компонента к Ig A. При этом происходит блокировка прикрепления патогенных бактерий к эпителиальным клеткам и активизируется синтез лизоцима.

Иммуномодулирующая.  Основные механизмы обеспечивают бифидо-, лакто- и бутиратпроизводящие бактерии. Колонизация бактериями эпителия кишечника приводит к стимуляции лимфоидной ткани, усилению врожденных иммунных реакций клеточного и гуморального иммунитета, активации продукции цитокинов. Опосредованно создают иммунологическую толерантность, препятствуют возникновению аутоиммунных заболеваний и аллергий.

Регуляторная.  Созревание и функционирование иммунной системы, регуляция эндокринной системы кишечника. формирование и регуляция ЦНС. Регуляция работы оси «кишечник-мозг».

Антистрессорная.  Некоторые виды бифидо- и лактобактерий, а также ряд других бактерий, являются психобиотиками.  Данные бактерии способны улучшать психоэмоциональное состояние, снижать беспокойство и тревогу, изменяя экспрессию рецепторов нейромедиторов: ГАМК, дофамина, серотонин, окситоцина.

Антиканцерогенная.  Бутират бактерий действует как ингибитор гистондеацетилазы  (HDAC), модулирует экспрессию генов, регулирующий клеточный цикл и активирующих апоптоз в раковых клетках толстой кишки, подавляет канцерогенез.