Микробиом человека оказался более индивидуальным, чем считалось
Исследование микробиомов кишечника, рта, носа и кожи 86 человек показало, что триллионы бактерий в организме уникальны для каждого человека, как отпечаток пальца. Бактерии, которые лучше всего сохранялись в микробиоме человека на протяжении шести лет, были наиболее специфичными для индивида, а не общими для всей популяции.
«Наши результаты подчеркивают идею, что у каждого из нас есть индивидуальные микробиомы, которые уникальны для нас», — сказал Майкл Снайдер, директор Стэнфордского центра геномики и персонализированной медицины. На формирование этой экосистемы влияют генетика, диета и иммунная система.
Исследование, проведенное в рамках проекта NIH Integrative Human Microbiome Project, опубликовано в Cell Host & Microbe.
Связь со здоровьем
Была обнаружена корреляция между микробиомом и здоровьем. Например, у людей с диабетом 2-го типа микробиом был менее стабильным и менее разнообразным.
«Мы считаем, что при инсулинорезистентности измененные липиды, белки и другие метаболиты в крови меняют доступность питательных веществ для микробиома и влияют на рост этих бактерий», — пояснила Синь Чжоу, ведущий автор работы.
Долгосрочное наблюдение
Ученые собирали ежеквартальные образцы микробиома (кал, кожа, рот, нос) у участников в возрасте 29–75 лет в течение шести лет. При заболеваниях или приеме антибиотиков брались дополнительные пробы. Каждый образец секвенировали для определения бактериального состава. Всего было проанализировано 5 432 биологических образца и выполнено 118 124 374 измерений.
«Изучение микробов из разных участков тела в течение такого длительного периода впервые позволило взглянуть на весь микробиом как на единую, изменчивую систему», — отметил Снайдер.
Стабильность как ключевой фактор
Исследование подтвердило, что в периоды здоровья микробиом человека редко претерпевает резкие изменения. Во время инфекции или развития диабета состав бактерий колеблется сильнее.
«При диабете сигнатура изменений микробиома во многом аналогична таковой при простуде, но эти изменения долгосрочные, а не временные», — сказала Чжоу.
Самыми стабильными оказались бактерии, наиболее специфичные для конкретного человека, а не общие для многих.
«Наш личный микробиом, отличающийся от микробиома других людей, довольно важен для нашего здоровья. Это логично, ведь у всех разный здоровый базовый уровень», — заявил Снайдер.
Связь между разными участками тела
Микробиомы разных участков тела оказались сильно взаимосвязаны. При изменении бактерий в одной области (например, в носу при респираторной инфекции) синхронно менялись микробы в кишечнике, во рту и на коже. Аналогичная картина наблюдалась при диабете.
Ученые предполагают, что иммунная система является общим связующим звеном, объединяющим микробы в разных областях тела и общее состояние здоровья. Уровни определенных иммунных белков и липидов в крови менялись синхронно с микробиомом.
На микробиом также влияли сезонные факторы (влажность, солнечный свет, доступность свежих продуктов), но они, как и диета, не объясняли основную часть вариаций между людьми.
Вывод: нет «золотого стандарта»
Новые данные опровергают идею о существовании некоего идеального «золотого стандарта» микробиома, к которому все должны стремиться.
«Мы движемся к идее, что у нас есть личный микробиом, чрезвычайно важный для нашего метаболического и иммунного здоровья. Наше метаболическое и иммунное здоровье, в свою очередь, сильно влияет на микробиом — все это взаимосвязано», — заключил Снайдер.