Кишечные микробы связаны как с хорошим здоровьем, так и с развитием таких заболеваний, как аутоиммунные расстройства, воспалительные заболевания кишечника, метаболический синдром и даже нервно-психические расстройства.
Одним из популярных объяснений этих плохих результатов является так называемая гипотеза “дырявого кишечника”, согласно ей потенциально вредные бактерии покидают кишечник, вызывая хроническую воспалительную реакцию, которая может способствовать развитию различных заболеваний.
“Но одной из загадок было то, как потенциально патогенные бактерии могут существовать у здоровых людей в течение десятилетий без видимых последствий для здоровья”, — рассказывает Ноа Палм, доцент иммунобиологии Йельского университета.
В новом исследовании Палм и группа ученых из Йельского университета предлагают новый взгляд на эту загадку. В статье, опубликованной в журнале Nature, они описывают, как кишечные бактерии могут со временем эволюционировать и становиться более патогенными, приобретая способность мигрировать через кишечный барьер и сохраняться в органах за пределами кишечника, вызывая тем самым хроническое воспаление и связанные с ним патологии.
В рамках исследования команда изучала генетику и поведение одного из видов потенциально патогенных бактерий, их они вводили мышам без микробов – виду, у которого отсутствуют собственные микробы в кишечнике. Со временем они обнаружили, что эти микробы разделились на две разные популяции: одна вела себя аналогично предковому штамму, а другая приобрела крошечные мутации ДНК, которые позволили им жить в слизистой оболочке кишечника и сохраняться в лимфатических узлах и печени после выхода из кишечника.
В отличие от традиционных патогенов, которые способствуют быстрому иммунному очищению, эти небольшие колонии переселившихся бактерий остаются полускрытыми в органах и могут ускользнуть от внимания иммунной системы – по крайней мере, на время. Однако авторы обнаружили, что их присутствие со временем может стать причиной воспалительных патологий, таких как аутоиммунные заболевания. Это явление может, по крайней мере, частично объяснить, почему некоторые люди с потенциально патогенными бактериями никогда не болеют, но почему риск заболевания увеличивается с возрастом, отмечают исследователи.
Эта способность кишечных бактерий становиться более патогенными объясняется явлением, называемым “эволюцией внутри хозяина”, которое показывает, почему определенные виды бактерий, живущих в нашем кишечнике, способны адаптироваться и развиваться в течение нашей жизни, уточняют ученые.
Открытие позволяет предположить, что факторы окружающей среды, влияющие на скорость или траекторию эволюции в организме хозяина, также будут иметь важное влияние на развитие заболеваний, вызванных микробиотой. Например, у людей, придерживающихся здорового питания, в кишечнике развивается разнообразное бактериальное сообщество. Это означает, что множество различных микробов вынуждены конкурировать за пространство и ресурсы, что ограничивает размер популяции любого отдельного вида и, таким образом, снижает вероятность появления и выхода из кишечника потенциально опасных вариантов. Однако менее разнообразные бактериальные сообщества могут открывать больше ниш в кишечнике, увеличивая вероятность появления вредных вариантов бактерий, пояснил Палм.
