Кто в нас живет?

0

В конце прошлого года в Колорадском университете провели интереснейшее исследование – ученые составили подробные карты микробного «населения», обитающего на 27 разных участках человеческого тела у 9 здоровых добровольцев. Неожиданно для себя исследователи обнаружили невероятное разнообразие бактериальных колоний, которые различаются не только на разных людях, но и на разных частях тела.

На женских ладонях микробов больше

В течение трех месяцев с каждого подопытного (обычно через час–два после принятия душа) брались по четыре образца. Используя генетическое секвенирование и компьютерные технологии, ученые составляли «профиль» бактерий, обитающих на каждом из определенных участков тела.

На большинстве частей кожного покрова состав бактериальных колоний значительно менялся от анализа к анализу, даже если пробы принадлежали одному человеку. Меньше прочих различались бактерии, живущие в подмышках и на подошвах ног, – их на самом деле не так много, как принято считать. На коже головы (на лбу, носу, ушах и волосистой части) обычно доминировал один тип микробов. А вот на ладонях испытуемых ученые обнаружили более 4700 различных видов бактерий! Но и тут набор практически у каждого был свой.

«В среднем у каждого человека на ладонях живет около 150 видов бактерий, и только пять из них мы нашли буквально у всех людей», – утверждает участник исследования доктор Ной Фирер.

Удивительно, но количество и многообразие видов микробов отличаются даже на разных частях одного и того же тела. Например, на правой и левой руках 83% микробов – разные. То же самое можно сказать и про ступни и даже уши одного и того же человека.

А больше всего поражает то, что на ладонях женщин живет в полтора раза больше микробов, чем на мужских. Ученые утверждают, что все дело в разной кислотности кожи мужчин и женщин, в разном гормональном фоне, солевом балансе и связанном с этим разном химическом составе пота.

В целом, результаты исследования вызвали у исследователей массу вопросов. Например, они хотят узнать, почему на теле здорового человека обитает такое множество разнообразных бактериальных колоний, имеет ли каждый человек индивидуальную бактериальную «подпись» с рождения — или же она меняется с возрастом, и насколько значимы бактерии для человека. Ответы на эти вопросы, как планируют ученые, позволят начать исследования по поиску генетических маркеров заболеваний.

Планетарная паутина

Бактерии очень давно живут на нашей планете — 3,5 млрд. лет. Когда они появились, на Земле не было ни людей, ни животных, ни растений, так как температура и газовый состав атмосферы не были пригодны для их эволюции. Бактерии долго без устали меняли среду обитания. Они изобрели все ныне существующие способы жизнеобеспечения: многократное ускорение биохимических реакций, фотосинтез, дыхание, связывание азота и многое другое. И постепенно заселили всю планету. Их находят везде: в почве, скалах, океанах, в вулканах и в антарктических льдах. «Мы все окружены ими и состоим из них», — утверждает Линн Маргулис, одна из авторов теории Геи-Земли. Поэтому есть основания говорить о планетарной паутине бактерий. В этой паутине, в этой единой живой сети бактерии могут обмениваться друг с другом генами. Достижения и наработки одного вида становятся достоянием всех благодаря «прыгающим» генам. Среди таких генов-путешественников есть и ген устойчивости к антибиотикам.

Бактерии многому научились, а теперь помогают нам. Сразу после рождения человека его организм начинают заселять бактерии — через нос, рот, родовые пути. Бактерий в нас живет очень много – их количество сопоставимо с числом клеток в нашем организме. В одном только желудочно-кишечном тракте насчитывают 400 видов бактерий. Каждый вид селится в своей экологической нише, где есть подходящая для него среда обитания и нужная пища. Организм человека (хозяина) помогает бактериям: клетки, выстилающие внутренние полости (эпителий), выделяют вещества, которые привлекают одни бактерии и отпугивают другие.

Между бактериями и хозяином устанавливаются отношения сотрудничества, и благодаря этому объединяются их возможности. Например, бактерии, живущие в толстом кишечнике, питаются тем, что не может усвоить организм человека (непереваренными остатками пищи), и при этом вырабатывают огромное количество тепла. Тепло передается в первую очередь окружающим органам: печени, поджелудочной железе и селезенке — и далее разносится с кровью по всему организму. Поэтому при голодании человек мерзнет, и ему хочется теплее одеться.

Там же, в толстом кишечнике, благодаря жизнедеятельности многих других бактерий, образуются очень нужные человеку вещества: аминокислоты, витамины В12, В3, витамин К, янтарная, молочная кислоты и т.д.

Однако, если бактерии такие хорошие, то откуда берутся инфекционные болезни (например, холера, дифтерия, брюшной тиф и т.д.), когда связь между возбудителем и болезнью четко прослежена? На первый взгляд кажется, что для развития заболевания достаточно лишь проникновения возбудителя внутрь. Но тогда как объяснить случай, о котором в прошлом году сообщали СМИ: в одной из стран Юго-Восточной Азии три брата заболели птичьим гриппом (а это вирусное заболевание), первый болел тяжело и умер, другого с трудом вылечили, а третий был внешне здоров, хотя возбудитель присутствовал в его организме?

Этот пример показывает, что для возникновения болезни нужен не только ее возбудитель, но и благоприятные для него условия (предрасположенность). У каждого человека свои слабые места — у кого-то горло, у кого-то желудочно-кишечный тракт, у кого-то костная ткань и т.д. Раз есть предрасположенность, значит, есть состояние предболезни. В очаге предболезни нарушается баланс между процессами распада и восстановления тканей: распад начинает преобладать.

Интересные факты о мире бактерий

– Микробиологи считают, что на Земле всего 5х10 в тридцатой степени (5 нониллионов) бактерий.
– Внешний вид бактерий настолько удачен, что не менялся в течение миллиарда лет. Эволюция бактерий была исключительно внутренней. Этот феномен называется «синдромом Фольксвагена»: внешний вид знаменитого «Фольксвагена-жука» был таким удачным, что его сохраняли почти сорок лет.
– Согласно идеям креационизма, все живые организмы были созданы во время сотворения мира и не могли появиться потом. Значит, Ной и его семьи должны были болеть чумой, холерой, менингитом и массой других болезней. Ведь все эти бактерии оказались в его ковчеге!
– Существуют бактерии, которые помогают чистить зубы. Ученые из шведского Каролинского института скрестили эти бактерии с обычными йогуртовыми и теперь пытаются сделать трансгенный йогурт, который позволит нам не чистить зубы.
– Общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет 2 килограмма.

– Во рту человека около 40 000 бактерий. Во время поцелуя от одного человека другому передается 278 различных культур бактерий. К счастью, 95 процентов из них не представляют опасности.

– Самая большая бактерия – это открытая в 1999 году Thiomargarita namibiensis («серная жемчужина Намибии»). Она может достигать 0,75 мм в поперечнике. Это больше, чем стандартная точка (1/12 дюйма), равная 0,351 мм.

– В 1988 г. японские микробиологи в одной из проб почвы нашли бактерии из рода псевдомонас, которые живут даже в толуоле – органической жидкости с удушливым запахом. Толуол обычно ядовит для бактерий уже в концентрации 0,1%, а этим бактериям нипочем и концентрация в 70%.

– Дворянские дети, которых приписывали к полкам, уходили в армию с серебряной посудой, что заключало в себе отнюдь не блажь богачей, а вполне прикладное значение: серебро уничтожало бактерии, что спасало юношей от различных массовых инфекционных заболеваний, например, холеры.
Тем не менее, при всем устрашающем множестве микробов, населяющих наши тела, большинство этих «квартирантов» – наши надежные друзья и помощники. А их изучение наверняка позволит медицине продвинуться на шаг вперед не только в диагностике заболеваний, но и в их лечении – ведь именно микроорганизмы сегодня помогают создавать множество лекарств.

Подготовила Александра Билярчик
по материалам BBC , «Дом солнца»

Поделиться.

Комментарии закрыты