Разнообразие штаммов бактерий в кишечнике

Что определяет разнообразие штаммов бактерий в кишечнике? В недавней статье-мнении, опубликованной в TRENDs in Microbiology доктором Полин Сканлан, рассматривается один потенциально важный и упускаемый из виду аспект этого нерешённого вопроса.

Микробиом кишечника человека невероятно разнообразен. Хотя кажется, что его состав стабилен и сходен у разных людей, современные методы секвенирования показывают, что он динамичен, способен к быстрой эволюции и уникален для каждого человека на уровне видов и штаммов бактерий.

Это внутривидовое разнообразие критически важно, так как разные штаммы одного вида бактерий могут иметь противоположные последствия для хозяина. Например, штамм кишечной палочки Escherichia coli Nissle 1917 используется как пробиотик, а штамм E. coli O157:H7 вызывает смертельные вспышки пищевых отравлений.

В своей статье Сканлан приводит убедительные доказательства в поддержку гипотезы, что ключевым драйвером микробного разнообразия в кишечнике человека является антагонистическая коэволюция между бактериями и бактериофагами (фагами).

Фаги — это вирусы, заражающие бактериальные клетки. Бактерии могут эволюционировать устойчивость к заражению, что, в свою очередь, отбирает фагов с новой инфекционностью. Этот непрерывный цикл "гонки вооружений" (коэволюция), как показано, стимулирует микробное разнообразие.

Важно, что эти изменения могут иметь функциональные последствия и влиять на здоровье хозяина. Например, эволюция устойчивости к фагам может увеличить или уменьшить вирулентность бактерий и изменить их взаимодействие с иммунной системой человека.

"Я надеюсь, что эта статья даст новое понимание и откроет дискуссию о том, как фундаментальные эволюционные процессы, такие как коэволюция, могут формировать микробное разнообразие и функциональность в кишечнике и в конечном итоге влиять на здоровье хозяина", — говорит Сканлан.