Карта микробного ландшафта кишечника показала высокую степень смешения бактерий
Международная группа исследователей из Морской биологической лаборатории (MBL), Института Форсайта и Вашингтонского университета в Сент-Луисе впервые изучила пространственную организацию микробных сообществ кишечника (микробиома). Результаты, опубликованные в PNAS, выявили неожиданно высокую степень смешения разных бактерий, в отличие от более упорядоченных сообществ, например, в полости рта.
Ключевые выводы исследования
- Метод: Учёные создали упрощённую модель человеческого микробиома, заселив стерильных мышей 15 различными видами бактерий. Каждый вид метили флуоресцентным зондом своего цвета, что позволило визуализировать их пространственное расположение с помощью передовой микроскопии.
- Отсутствие жёсткой структуры: В отличие от высокоорганизованных сообществ зубного налёта, которые можно сравнить с многоклеточным органом, в кишечнике не обнаружено чёткой стратификации. Микробы образуют скорее «биореактор» — хорошо перемешанную среду.
- Микросреды обитания: Несмотря на общее смешение, выделены зоны, где бактерии концентрируются:
- Роль организма-хозяина: Исследователи предполагают, что такое перемешивание — результат активных действий организма: мышечных сокращений, перемешивающих содержимое, и слущивания слизи и клеток эпителия в просвет. Это может быть механизмом поддержания стабильных отношений между хозяином и микробами.
Значение работы
Это первое исследование, позволившее увидеть трёхмерную структуру сложного микробного сообщества кишечника. Как отметил старший автор Гэри Бориси, для понимания роли микробиома недостаточно просто знать список присутствующих микробов — необходимо выяснить, как они взаимодействуют в пространстве. Разработанная методика, впервые опробованная на зубном налёте в 2016 году, открывает путь к глубокому изучению функции микробных сообществ в разных частях тела.