Распространенный среди людей, живущих на большой высоте, вид бактерий уменьшает ущерб, наносимый низким уровнем кислородаРаспространенный среди людей, живущих на большой высоте, вид бактерий уменьшает ущерб, наносимый низким уровнем кислорода
Мириады бактерий, естественным образом населяющих человеческий организм, помогают нам во многих сферах - от содействия пищеварению до формирования тканей и управления иммунными реакциями.
Одна группа бактерий, известная под названием Blautia, оказалась особенно полезной. Некоторые исследования показали, что блаутии могут способствовать развитию когнитивных способностей у детей младшего возраста и снижать риск ожирения и диабета у взрослых. Теперь исследователи видят еще одно потенциальное преимущество этих микробов: они помогают людям адаптироваться к высокогорью.
Blautia «недавно попала в заголовки газет, потому что, похоже, она оказывает действительно замечательное влияние и это исследование добавляет еще одно», - говорит Кристоф Тайсс, микробиолог из Пенсильванского университета, который не участвовал в исследовании высокогорья, опубликованном в прошлом месяце в журнале Genome Biology. Это открытие может иметь и практическую пользу: ученые предполагают, что прием Blautia может помочь альпинистам и другим людям лучше функционировать на больших высотах. В некоторых более ранних работах высказывалось предположение, что микробиом, может играть определенную роль в адаптации к высоким высотам. Эту связь попытались установить китайские генетики, лабораторией которых стала «крыша мира» - Цинхай-Тибетское плато, расположенное на высоте 4500 метров над уровнем моря.
Исследователи отобрали 45 мужчин, которым предстояло на 108 дней переехать из своего дома на высоте 250 метров над уровнем моря в город на высоте около 3700 метров. На большой высоте мужчины ели ту же пищу в то же время, что и дома, что позволило минимизировать влияние изменений в рационе и образе жизни на микробы их кишечника. Семь раз за время исследования исследователи брали у мужчин образцы кала и анализировали содержащуюся в них ДНК, чтобы проследить, как меняется микробиом их кишечника.
После двух дней пребывания на большой высоте образцы мужчин содержали меньше видов микробов. Но некоторые из них, например, несколько из 20 известных видов Blautia, превратились из редких в очень многочисленные, как обнаружили специалисты. Эта же подгруппа Blautia, включая вид под названием B. wexlerae, была особенно распространена среди жителей плато, которые прожили на высоте более 4000 метров от 5 до 60 месяцев. «Мы знаем, что диета и медикаменты могут изменять состав нашего микробиома», - говорит микробиолог Хилари Браун из Университетского колледжа Корка, которая не принимала участия в исследовании. «Это исследование показывает, что переезд с низких на высокие высоты может оказывать аналогичное влияние».
Следуя этим человеческим подсказкам, ученые поместили мышей в условия с низким содержанием кислорода, эквивалентные высоте 4000 метров над уровнем моря, и в течение месяца давали половине из них B. wexlerae каждый день. Гипоксия может вызвать выделение иммунными клетками воспалительных факторов, которые могут привести к скоплению жидкости в легких, мозге и кишечнике. Это может привести к высотной болезни - головным болям, тошноте, утомляемости и нарушениям сна, которые авторы статьи испытали на себе во время пребывания в Тибете. Но у мышей, получавших Blautia, эти повреждения легких и кишечника были гораздо меньше, сообщили они. "Похоже, что этот вид оказывает большое влияние как в кишечнике, так и в других частях тела", - отмечает Тайсс. «Это открывает дверь... в то, что высотная болезнь может поддаваться лечению через кишечник». Он и его коллеги считают, что короткоцепочечные жирные кислоты, вырабатываемые в кишечнике блаутией, могут оказывать такое воздействие, изменяя метаболизм и подавляя воспаление.
Эти преимущества также могут объяснить, как Blautia может защищать от диабета и ожирения. В ходе исследований, в которых приняли участие почти 400 японцев, исследователь микробиома кишечника Дзюн Кунисава из Национального института биомедицинских инноваций, здоровья и питания Японии обнаружил, что чем больше в кишечнике человека представителей рода Blautia, тем меньше вероятность того, что он страдает тем или иным заболеванием. Более того, как сообщила его группа 2 года назад в журнале Nature Communications, употребление этих микробов мышами защищало их от ожирения, когда они получали диету с высоким содержанием жиров. Еще одно недавнее исследование, проведенное на людях, показало, что Blautia может сдерживать развитие иммуно-опосредованного аппендицита.
Действие этих бактерий может распространяться даже на мозг. Их суперспособности обусловлены посредничеством в работе оси «кишечник-мозг», например, известно, что некоторые жирные кислоты, которые этот микроб производит, активируют рецепторы на блуждающем нерве, который соединяет пищеварительную систему, сердце и мозг. Этот механизм может помочь объяснить удивительную взаимосвязь: малыши более склонны к лепетанию и смеху, если в их кишечнике больше B. wexlerae. «Между нашими микробами и мозгом происходит много разговоров, и мы только начинаем выяснять, какие услуги микробы оказывают нам», - отмечает Тайсс.
Очевидные сверхспособности Blautia позволяют ученым предположить, что она может служить пробиотиком - микробной добавкой, которая может быть полезна людям, независимо от того, планируют ли они путешествие в Тибет. Но сначала необходимо выяснить является ли Blautia «сольным» игроком или оказывает защитные эффекты только в составе более крупной группы микроорганизмов. Тем не менее, еще слишком рано объявлять ее панацеей, роль Blautia wexlerae и в целом видов Blautia в здоровье и болезнях человека пока плохо изучена.
