З чого складається людське тіло? Внутрішні і зовнішні органи, вода - це ми всі вивчили ще на шкільних уроках анатомії. Інша половина тіла - безліч мікроорганізмів, які складають мікробіоту - «чужорідні» бактерії по всьому нашому тілу, які, поки вони залишаються в балансі, допомагають нам бути здоровими. Організм людини містить трильйони спеціалізованих клітин - крихітних будівельних блоків, які збираються разом, щоб підтримати розвиток і функціонування організму. Але клітини людини - не єдині «матеріали», з яких складаються наші тіла. Насправді, ми живемо в симбіозі з трильйонами мікроорганізмів. Саме про них ми вам сьогодні розповімо.
Думка вчених з цього приводу
Дослідники довго обговорювали пропорцію співвідношення клітин людини і мікроорганізмів в організмі в середньому. Оцінки коливалися, але останнє дослідження, присвячене вивченню цього питання, яке з'явилося в PLOS Biology в 2016 році, передбачає, що у нас в організмі і на тілі приблизно стільки ж мікроорганізмів, скільки клітин людини. На додаток до бактерій і вірусів, ці мікроорганізми включають в себе археї, примітивні організми без ядра, і еукарію, тип з ядром, яке захищає його хромосоми. Всі вони разом складають різні мікробіоти: співтовариства мікроорганізмів, присутні в різних місцях на тілі людини або в його організмі.
дисбаланс бактерій в організмі викликає порушення
Фото: unsplash.com
Чому бактерії важливі для здоров'я
Різні мікробіоти складають мікробіом людини: сукупність співтовариств мікроорганізмів поширюється по всьому людському організму. Скупчення мікроорганізмів в різних частинах тіла відіграють вирішальну роль у підтримці нашого здоров'я - хоча для цього необхідно, щоб кількість різних видів бактерій, грибів та інших мікроорганізмів залишалося в балансі. Коли цей баланс порушується і, наприклад, один вид бактерій перенаселений, це може привести до інфекцій та інших проблем зі здоров'ям. Ця функція описує різні організми, що мешкають в кишечнику, роті, піхву і матці, пенісі, шкірі, очах і легких.
кишкового середовища
Найбільш обговорюваною середовищем для колонізації мікроорганізмів, особливо бактерій, є кишечник людини. Дослідження показують, що шлунково-кишковий тракт людини містить велику «колекцію бактерій, архей і еукаріотів», які грають важливу роль в гомеостазі кишечника, допомагаючи підтримувати здоров'я шлунково-кишкового тракту. Дослідження також показали, що кишкові бактерії пом'якшують зв'язок між кишечником і мозком за допомогою взаємодії з кишковою нервовою системою та іншими механізмами, які можуть бути гормональними або імунологічними. Основними бактеріальними типами в кишечнику є Firmicutes і Bacteroidetes, які складають 90% кишкової мікробіоти. Іншими є актинобактерии, протеобактерии, Fusobacterua і Verrucomicrobia. До них відносяться деякі знайомі бактеріальні групи або пологи з роду Firmicutes, такі як Lactobacillus, який відомий своїм позитивним впливом на здоров'я. Цей список, проте, не є вичерпним. Згідно скомпільований даними, в шлунково-кишковому тракті людини налічується близько 2 172 видів бактерій.
Інші мікроорганізми, присутні в кишечнику, є віруси, але не ті, які зазвичай викликають захворювання. Це тип, званий «бактеріофаги» - буквально, пожирачі бактерій, - які допомагають підтримувати мікробний баланс шляхом захоплення внутрішньої діяльності бактерій. Бактеріофаги «складають переважну більшість вірусного компонента кишкового мікробіома», і дослідники стверджують, що частиною їх ролі є зараження певних бактерій для збереження здорового балансу мікроорганізмів в кишечнику. Проте, багато про них залишається погано зрозумілим.
Мікроорганізми в роті
Як і в кишечнику, в роті також містяться численні бактерії, необхідні для гомеостазу. «Широкий спектр мікроорганізмів присутній в порожнині рота. Він знаходиться в постійному контакті і, як було показано, вразливий до впливу навколишнього середовища », - пояснюють автори огляду, опублікованого в Journal of Oral and Maxillofacial Pathology в 2019 році. Вони продовжують, відзначаючи, що «різні поверхні в роті колонізуються переважно бактеріями порожнини рота», в залежності від типу поверхні, до якої вони прилипають, наприклад, щоки, мови або зубів. Мікробіота порожнини рота містить 12 бактеріальних типів - Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Chlamydiae, Chloroflexi, Spirochaetes, SR1, Synergistetes, Saccharibacteria і Gracilibacteria - з декількома видами, названими або не назвав. Але в роті також знаходяться інші мікроорганізми, а саме найпростіші, найбільш поширеними з яких є Entamoeba gingivalis і Trichomonas tenax, а також гриби і віруси. У ротовій порожнині налічується 85 пологів грибів, включаючи Candida, Cladosporium, Aureobasidium, Saccharomycetales, Aspergillus, Fusarium і Cryptococcus. «[Мікробіота порожнини рота] грає вирішальну роль в підтримці гомеостазу порожнини рота, захисту порожнини рота і запобігання розвитку захворювань», - пишуть автори огляду 2019 року.
Жіночі урогенітальні зони
Геніталії і сечовивідні шляхи людини також містять велику кількість мікроорганізмів. Дослідження показують, що в піхву «бактерії домінують», хоча які саме бактерії і в яких кількостях відповісти не так просто. Недавні дослідження показують, що кількість бактеріальних популяцій в піхву може не тільки коливатися на різних етапах менструального циклу, але також може відрізнятися у людей різних рас і етнічних груп. Деякі типи бактерій, ідентифікованих у вагінальному каналі, включають Lactobacilli, Prevotella, Dialister, Gardnerella, Megasphaera, Eggerthella і Aerococcus. «Мікробіота піхви людини відіграє ключову роль в профілактиці ряду урогенітальних захворювань, таких як бактеріальний вагіноз, дріжджові інфекції, інфекції, що передаються статевим шляхом, інфекції сечовивідних шляхів і ВІЛ-інфекція», - йдеться в огляді PNAS. Ось чому фахівці радять проявляти крайню обережність, коли справа доходить до інтимної гігієни: багато продуктів можуть зруйнувати тонкий бактеріальний баланс в цій області. Лікарі рекомендують промивати зовнішні статеві органи водою без мила кілька разів на день, або використовувати засіб з трохи підкисленою середовищем.
про бактеріях в статевих органах досі багато чого не знають
Фото: unsplash.com
Крім того, мало що відомо про мікробіоти матки. Вчені почали вивчати це питання тільки недавно. Одне дослідження показало, що Lactobacillus і Flavobacterium виявилися найбільш поширеними бактеріями в матці, незалежно від того, чи вагітна жінка. Мало що відомо також про мікробіоти жіночого сечового міхура і уретри. У дослідженні, опублікованому в Current Opinion in Urology в 2017 році, відзначається, що «переважна більшість досліджень здоров'я сечі проводилося без відома або обліку мікробіоти сечі у жінок». Після недавніх досліджень з'ясувалося, що найбільш поширеними типами бактерій в жіночій уретрі є Lactobacillus, за якими слідують Gardnerella, Corynebacterium, Streptococcus і Staphylococcus. Автори одного досвіду висувають гіпотезу, що бактеріальні популяції жіночих нижніх сечових шляхів можуть варіюватися в залежності від віку, рівня сексуальної активності і того, чи набрав людина в менопаузу чи ні.
Чоловічі урогенітальні зони
Якщо дослідники досі мало знають про мікробіоти жіночих урогенітальних областей, вони, схоже, ще менше знають про тих бактеріях, які присутні в чоловічої сечостатевої області. Одне дослідження, проведене в 2010 році, виявило відмінності в мікробних співтовариствах при обрізанні в порівнянні з необрізаними пенісами в незалежному від культури дослідженні. Більш конкретно, бактерії сімейства Clostridiales і Prevotellaceae виявилися більш поширеними на необрізаних статевих членах. Автори газети відзначають, що такі відмінності можуть грати роль в запаленні і схильності інфекціям. «У чоловіків, які не обрізані, значно більше бактерій на статевому члені, і типи бактерій також дуже різні», - зазначив співавтор дослідження доктор Сінді Лю в інтерв'ю.
на шкірі
Як і в кишечнику, в шкірі людини міститься безліч бактерій і грибів. В огляді, опублікованому в журналі Nature Reviews Microbiology в 2018 році, пояснюється, що популяції бактерій сильно розрізняються по регіонах шкіри, а також залежать від ряду факторів, таких як вологість шкіри і кількість натурального масла або шкірного сала. Відповідно до огляду, «в сальних ділянках переважали види Propionibacterium, в той час як бактерії, які процвітають у вологому середовищі, такі як Staphylococcus і Corynebacterium, були переважно численними у вологих областях, включаючи вигини ліктів і ступень».
Найбільш поширеними мікроорганізмами на шкірі людини є бактерії, а найменш поширеними є гриби. За словами дослідників, по всьому тілу і на шкірі рук гриби роду Malassezia є найбільш поширеними. Навпаки, комбінація Malassezia, Aspergillus, Cryptococcus, Rhodotorula і Epicoccum, серед інших, найбільш поширена на шкірі ніг.
Бактерії на шкірі можуть служити для запобігання проникнення патогенних мікроорганізмів і розвитку хвороб, в залежності від того, які колонії переважають. Як пишуть автори дослідження: «Взаємодії між членами мікробіоти як формують резидентное мікробне співтовариство, так і запобігають колонізацію патогенними бактеріями в процесі, званому" стійкість до колонізації ". У певних умовах, - продовжують вони, - бактерії, які зазвичай корисні для їх господарів, можуть стати патогенними. Багато поширені шкірні захворювання пов'язані зі змінами в мікробіоти, які називаються дисбиозом ».
У легких
Ми часто думаємо про бактеріях в легких тільки в контексті респіраторних захворювань. Однак бактерії присутні і в здорових легень. Деякі з найбільш поширених бактеріальних типів в здорових легень - Firmicutes, Bacteriodetes, Proteobacteria, Fusobacteria і Actinobacteria, відповідно до огляду від 2017 року. Коли тонкий баланс бактеріальних популяцій в легких порушується, це може привести до розвитку таких захворювань, як астма і хронічна обструктивна хвороба легень. Наприклад, при астмі кількість бактерій Haemophilus і Neisseria збільшується, а кількість Prevotella і Veillonella зменшується. Це підтверджує гіпотезу про те, що дисбіоз мікробіома легкого може бути основною причиною астми. Команда, яка представила огляд 2017 року, наголошує на необхідності подальшого вивчення механізмів, пов'язаних з мікробіотою, які можуть впливати на здоров'я легенів, відзначаючи, що «в майбутніх дослідженнях слід враховувати можливі складні взаємодії між бактеріями, вірусами і грибами».
Мікробом людини є складною системою, і дослідники продовжують дізнаватися більше про його важливу роль у здоров'ї людини і його захворюваннях. Надалі вчені прагнуть глибше зануритися в загадки цього мікрокосмосу.