• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
1 апреля, 11:09
ПНИПУ
959

Микробиом — ваш второй мозг: пермские ученые рассказали, как с ним договориться

❋ 4.5

Наше тело — дом для миллионов бактерий, и вопреки распространенному мнению, большинство из них не вредители, а верные союзники. Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук раскрыла суть микробиома и его защитные функции, рассказала о влиянии бактерий на здоровье полости рта и кишечника, объяснила, какие микроорганизмы помогают коже бороться с акне, а также поделилась информацией о диете, способствующей долголетию.

Микробиом — ваш второй мозг: пермские ученые рассказали, как с ним договориться – иллюстрация к материалу на Naked Science
Пермские ученые: ваши бактерии важнее, чем вы думали / © luismmolina, istockphoto com

Микробиом — это обширное сообщество микроорганизмов, которые, заселяют как внутренние, так и внешние поверхности человеческого тела. Их можно обнаружить повсюду: в ротовой полости, кишечнике, на коже и даже на глазах. Этот сложный мир включает в себя грибы, эубактерии, археи и вирусы. Поразительно, но общее количество клеток, составляющих микробиоту, превышает десять триллионов, что более чем в сто раз превышает количество собственных клеток организма.

— Это невидимый мир триллионов микроорганизмов, без которого наше тело просто не смогло бы функционировать. Он защищает нас от опасных бактерий, помогает переваривать пищу и получать из нее витамины, регулирует обмен веществ и даже влияет на вес. Микробиом «обучает» нашу иммунную систему, снижая риск аллергий, а также производит вещества, которые воздействуют на мозг, например, серотонин, отвечающий за хорошее настроение, — рассказывает Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук.

Фактически, это наш второй геном — сложная экосистема, от которой зависит и физическое, и даже психическое здоровье.

Состав и разнообразие микробиома меняются на протяжении всей жизни. У младенцев, находящихся на грудном вскармливании, преобладают бифидобактерии, которые выполняют защитную функцию. Во взрослом возрасте наблюдается максимальное микробное разнообразие. Однако с возрастом количество полезных бактерий (бифидобактерий) снижается, а количество протеобактерий растет, что приводит к возрастному дисбиозу, который, в свою очередь, вызывает общее ослабление иммунитета.

Интересно отметить, что у долгожителей (старше 100 лет) часто сохраняется более разнообразный микробиом, подобный микрофлоре молодых людей.

Как бактерии общаются и завоевывают пространство?

Эти микроскопические одноклеточные организмы — настоящие мастера выживания. Они процветают в кипящих источниках и полярных льдах, в глубинах океанов и в каждой горсти почвы, на поверхности и внутри всех живых существ.

— Бактерии используют для общения друг с другом разнообразные химические сигналы. Удивительно, но последние исследования обнаружили, что микроорганизмы также используют электрические сигналы, которые очень похожи на импульсы в нервных клетках, распространяющиеся в мозге человека и животных, — говорит ученая.

Размножаются эти невидимые труженики простым бинарным делением. Одна клетка делится на две абсолютно идентичные, запуская экспоненциальный рост колоний. Эта природная «технология» позволяет бактериям осваивать новые территории с поразительной скоростью.

Микробиом рта: как бактерии влияют на зубы?

В ротовой полости обитает сложный и разнообразный микробиом — целая экосистема, включающая сотни видов бактерий, грибов, вирусов и простейших.

— Среди наиболее часто встречающихся бактерий: актиномицеты, способные провоцировать кариес; стрептококки, некоторые виды которых участвуют в образовании зубного налета; фузобактерии, ассоциированные с заболеваниями десен; и порфиромонас джингивалис — патоген, связанный с пародонтитом. Микробиом влияет на здоровье полости рта следующим образом: некоторые бактерии, перерабатывая сахар, вырабатывают кислоты, разрушающие эмаль и вызывающие кариес. Другие способствуют отложению зубного налета и камня. Патогенные микроорганизмы могут вызывать гингивит и пародонтит, приводя к повреждению тканей, удерживающих зубы. В то же время сбалансированная экосистема конкурирует с вредными патогенами, предотвращая их размножение и возникновение инфекций, — говорит эксперт Пермского Политеха.

Для защиты зубов и десен важно поддерживать гигиену полости рта и избегать злоупотребления антибиотиками и агрессивными ополаскивателями.

Полезные бактерии кожи: естественный барьер против патогенов

Бактерии, живущие на нашей коже, играют важную роль в защите от инфекций. Они формируют так называемый кожный микробиом, который действует как первая линия обороны против патогенных микроорганизмов.

— Защитные клетки кожи активно препятствуют колонизации и размножению вредоносных микроорганизмов. Так, эпидермальный стафилококк, один из самых распространенных обитателей покрова, вносит существенный вклад в поддержание здоровья и предотвращение инфекций. Некоторые бактерии даже участвуют в преобразовании кожного сала в свободные жирные кислоты, которые эффективно подавляют рост грибков и бактерий, — сообщает Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук.

Этот хрупкий баланс легко нарушить. Чрезмерное увлечение агрессивными моющими средствами и антисептиками, применение антибиотиков (как перорально, так и местно), кожные заболевания, такие как экзема, а также стресс могут ослабить кожный микробиом, снижая его способность защищать нас.

Частота мытья волос индивидуальна. Сухие волосы лучше мыть не чаще двух раз в неделю, чтобы избежать пересушивания. Жирные волосы требуют более частого очищения — минимум три раза в неделю. Важно помнить, что неподходящее средство, используемое регулярно, может повредить защитный барьер кожи головы, нарушить микробиом, спровоцировать активацию грибков Malassezia и вызвать перхоть.

Кишечная микрофлора: невидимые защитники вашего организма

В кишечнике происходит настоящий «бум» микроорганизмов. В норме в верхних отделах тонкой кишки преобладают грамположительные аэробные бактерии (примерно 10 000 — 100 000 штук в одном грамме). По мере продвижения к толстому кишечнику их численность резко возрастает до 10–100 миллионов в грамме, а состав меняется на грамотрицательные энтеробактерии и анаэробы. В толстой кишке обитает до 10 триллионов бактерий на грамм содержимого.

— Кишечный микробиом (например, кишечная палочка и бифидобактерии) выполняет несколько жизненно важных функций: сдерживает рост патогенных микроорганизмов, укрепляет барьерную реакцию кишечника, улучшает всасывание полезных веществ и оптимизирует обмен веществ. Новейшие исследования также демонстрируют его влияние на развитие и функционирование иммунной системы. Микробиом генерирует каскад сигналов, направляя их либо на борьбу с угрозами, либо для поддержания общего баланса иммунной системы, — объясняет Лариса Волкова.

Нерациональное использование антибиотиков приводит к гибели полезной микрофлоры, что отрицательно сказывается на общем состоянии здоровья. По словам ученой, многие хронические заболевания, например, ожирение, воспалительные заболевания кишечника, сахарный диабет, метаболический синдром, атеросклероз, неалкогольная болезнь печени и даже цирроз и гепатоцеллюлярная карцинома, ассоциированы с развитием дисбаланса в составе микробиоты ЖКТ.

Еда для микробов: как ваш рацион меняет население кишечника?

Состав микробиома кишечника тесно связан с диетой. Продукты, которые мы едим, служат питательной средой для различных видов бактерий, определяя их рост и преобладание.

Примером значительного влияния диеты на микрофлору служит «западная диета», типичная для экономически развитых стран Европы и Северной Америки. Ее отличительные черты — избыток жиров, рафинированных углеводов и животных белков, а также крайне низкое содержание растительных волокон. Этот тип питания ассоциируется с уменьшением разнообразия микробиоты, увеличением популяции бактерий рода Bacteroides и сокращением Prevotella, что может привести к частым аллергиям, склонности к хроническим воспалениям.

— В то же время в развивающихся странах с низким уровнем жизни, особенно в сельской местности, рацион питания, напротив, богат растительными волокнами и сложными углеводами за счет обилия свежих овощей, фруктов и цельнозерновых продуктов. Микробиота толстой кишки жителей этих регионов характеризуется большим разнообразием бактерий (Prevotella, Succinivibrio, Treponema), способных ферментировать полисахариды и вырабатывать короткоцепочечные жирные кислоты, полезные для здоровья кишечника, — сообщает Лариса Волкова, профессор кафедры окружающей среды Пермского Политеха, доктор медицинских наук.

Питание, богатое клетчаткой (овощи, фрукты, цельнозерновые продукты, бобовые), способствует росту полезных бактерий, таких как бифидобактерии и лактобактерии. Клетчатка ферментируется этими бактериями с образованием короткоцепочечных жирных кислот, например, бутирата, ацетата и пропионата, которые оказывают противовоспалительное действие, укрепляют кишечный барьер и служат источником энергии для клеток кишечника. Продукты, содержащие пребиотики (лук, чеснок, артишоки), также стимулируют рост полезных бактерий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

31 октября, 08:53
Любовь С.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

31 октября, 10:14
Юлия Трепалина

Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.

30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

27 октября, 11:44
Илья Гриднев

Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.

29 октября, 16:24
Юлия Трепалина

В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.

25 октября, 10:40
Любовь С.

Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

24 октября, 14:02
РТУ МИРЭА

В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно