Прорыв в понимании бактерий

Согласно исследованию Университета Восточной Англии, здоровье кишечных бактерий может зависеть не только от правильного питания, но и от стратегии, которую используют страховые компании для выявления рисков.

Исследование, опубликованное в Ecology Letters, показывает, как учёные применили стратегию страховых компаний для понимания того, как животные и растения "нанимают" полезные бактерии.

Этот прорыв приближает науку к пониманию взаимоотношений человеческого тела с бактериями, которые составляют 9 из 10 клеток в нашем организме.

Как работает "страховая" стратегия в природе

Исследователи приводят пример муравья-листореза. У него на теле живут полезные бактерии, производящие антибиотики, которые убивают патогенные плесени на грибах, выращиваемых муравьями для пищи.

Учёные утверждают, что организм-хозяин (муравей) создал такие условия жизни, при которых у бактерий, производящих антибиотики, появляется конкурентное преимущество. Это похоже на то, как страховые компании выявляют клиентов с высоким риском. Например, предлагая дорогую опцию "помощь на дому" (homestart), они "отсеивают" владельцев неисправных машин, которые с большей вероятностью выберут эту опцию.

"Самосортировка" бактерий

Организм-хозяин может аналогично "отсеивать" плохие бактерии и "привлекать" хорошие, производящие антибиотики, даже если он не может отличить их друг от друга.

Модель показывает: если хозяин производит много пищи для бактерий (например, углеводы), это подпитывает конкуренцию и выработку антибиотиков. Как только поверхность муравья покрывается антибиотиками, она становится невыносимой для бактерий-"бездельников", не производящих антибиотики, так как они менее устойчивы к ним. Хозяин, задавая правильные условия, заставляет бактерии "сортироваться" самостоятельно.

Значение для человека

Эта логика применима и к человеческому организму. Например, вагинальный микробиом производит много гликогена для полезных бактерий Lactobacillus. Часть гликогена превращается в молочную кислоту, создавая кислую среду, которая подавляет рост патогенных бактерий.

Важная особенность модели — она естественным образом создаёт "альтернативные устойчивые состояния" — distinct communities of bacteria. В кишечнике они называются энтеротипами, и люди по всему миру принадлежат к одному из нескольких типов.

Устойчивость этих состояний к изменениям объясняет, почему так сложно навсегда перейти от одного энтеротипа к другому, возможно, более здоровому, — несмотря на правильное питание и пробиотические напитки.