Микробиота кишечника представляет собой совокупность симбиотических бактерий, без которых невозможно нормальное пищеварение. В норме кишечник населяют разные виды микроорганизмов, находящиеся в состоянии баланса, — его нарушение рассматривается как фактор риска множества заболеваний. Так, предполагается, что микробиота кишечника может участвовать в обеспечении иммунитета и когнитивных функций, например памяти. Трансплантация кишечных бактерий считается перспективным способом профилактики и лечения таких явлений, как неприятный запах из подмышек и псевдомембранозный колит.
Известно также, что с возрастом разнообразие микробиоты снижается, что позволяет связать этот показатель с возможным омолаживающим эффектом. Прошлые работы показали, что восстановление бактериального баланса в кишечнике дрозофил, в частности при дисбактериозе, может увеличить продолжительность жизни этих насекомых. В новом исследовании немецкие ученые использовали в качестве модельного организма нотобранхов Фурцера. Срок жизни этих рыб составляет всего два-четыре месяца, что облегчает анализ процессов старения. Ранее N. furzeri помогли выявить мутацию, связанную с биологическим увяданием позвоночных, и определить гены, которые отличают долгожителей.
Анализ микробиоты особей разного возраста также показал, что в кишечнике старых нотобранхов преобладают патогенные Proteobacteria, тогда как у молодых наблюдалось разнообразие типов Bacteroidetes, Actinobacteria и Firmicutes. Чтобы проверить омолаживающий эффект пересадки бактерий, авторы провели следующий эксперимент. На первом этапе рыб в возрасте 9,5 недели кормили антибиотиками, после чего их помещали в аквариум с фекалиями 6-недельных особей. По словам ученых, обычно N. furzeri не употребляют фекалии в пищу, однако нередко пробуют на вкус то, что напоминает еду. Согласно последующим наблюдениям, полученная таким образом микробиота прижилась и восстановила среду кишечника старых рыб до состояния молодых.
Спустя полтора месяца микробиота кишечника подопытных нотобранхов по-прежнему сохраняла новый статус, а двигательная активность его носителей возросла по сравнению со старыми рыбами из контрольной группы. Срок жизни первых при этом увеличился в среднем на 41 процентный пункт. Примечательно, что обратная трансплантация — от старых рыб молодым — не влияла на срок жизни последних. В свою очередь, транскриптомный анализ показал, что по мере старения в кишечнике нотобранхов возрастает интенсивность воспалительных процессов, а уровень дифференциации и пролиферации клеток снижается. Предполагается, что с возрастным сокращением разнообразия микробиоты организм животных сосредоточивается на борьбе с более вредными бактериями, отвлекаясь от нормального функционирования. В ближайшее время авторы намерены повторить исследование на дрозофилах и мышах.
Статья опубликована на сервере препринтов bioRxiv.org.
О проблемах, которыми может обернуться бессмертие для человека, читайте в нашем материале.