Концепция «патобиома» — новый взгляд на природу заболеваний
Учёные из Центра экологии, рыболовства и аквакультуры (Cefas) и Университета Эксетера представили новую концепцию, описывающую сложные микробные взаимодействия, ведущие к заболеваниям у растений, животных и людей.
Микроорганизмы и вирусы вызывают множество болезней. Однако они также могут защищать от них, как, например, сложное сообщество микробов в кишечнике человека, критически важное для здоровья. О самих этих микробах и механизмах возникновения или предотвращения болезней известно очень мало.
Концепция патобиома открывает дверь в этот неисследованный мир микробного разнообразия и того, как оно контролирует все другие организмы на планете. Она изменит подход к контролю здоровья и болезней.
От единого патогена к сложному сообществу
Традиционный подход к описанию инфекционных заболеваний основан на концепции, что один патоген отвечает за наблюдаемые симптомы. Концепция патобиома объясняет, что в реальности возникновение болезни гораздо сложнее.
Она признаёт, что все организмы — это сложные сообщества вирусов, микробов и других мелких организмов (например, паразитов), которые взаимодействуют, влияя на состояние здоровья или болезни в любой момент времени. Эти сообщества постоянно взаимодействуют с хозяином, иногда принося пользу (например, «хорошие» бактерии микробиома кишечника), а иногда причиняя вред, способствуя болезни.
Когда эти сообщества объединяются, вызывая заболевание, их называют «патобиомами» — это признание их коллективного сдвига от здорового состояния «симбиома».
Роль окружения и пересмотр понятия «патоген»
Признание ключевой роли патобиома в формировании симптомов становится более точным способом рассмотрения болезни, чем просто ссылка на действие единственного патогена (например, вируса гриппа). Даже когда подразумевается один агент, его эффекты, вероятно, модифицируются (усиливаются или смягчаются) другими членами сопровождающего патобиома.
Влияние окружающей среды на здоровье также чрезвычайно важно. Например, водные организмы живут в «микробном супе»: миллионы микробов и вирусов содержатся в каждой капле пресной и морской воды. Некоторые уже известны как возбудители болезней. В других случаях микробы, ранее не считавшиеся патогенными, могут стать таковыми при определённых условиях среды.
В результате мы пересматриваем понимание того, что такое патоген, начиная осознавать, что это может определяться контекстом, в котором находится микроб.
Значение и перспективы
Профессор Дэвид Басс (Cefas): «Подавляющее большинство клеток в нашем теле — бактериальные, а не человеческие. Следовательно, мы — ходячие экосистемы. Это верно и для всех других животных и растений. Организмы в этих сложных сообществах играют ключевую роль в определении здоровья своих хозяев. Концепция патобиома позволит лучше понять эти отношения и поможет управлять болезнями».
Профессор Чарльз Тайлер (Университет Эксетера): «Концепция патобиома стремится понять, как взаимодействия между организмами в хозяине и вокруг него, вместе с физико-химией этих сред, позволяют или подавляют способность организма вызывать болезнь. Это представляет собой более целостный и реалистичный подход».
Профессор Грант Стентифорд (Cefas): «Концептуализация патобиома как сообщества микробов, способного меняться в хозяине в пространстве и времени и связанного с изменениями в его здоровье, революционизирует наше понимание болезней. В случае сельскохозяйственных животных и растений оптимизация условий, препятствующих формированию патобиома, может стать столь же важной, как и контроль за отдельными патогенами».