Мікроби змінюють раціон під час хвороби, Наука та життя
15 Серпня 2014
Мікроби змінюють раціон під час хвороби
Регулюючи дієту нашої мікрофлори, можна вплинути на ранні етапи розвитку хвороби.
Кожна доросла здорова людина носить у собі та на собі близько двох кілограмів мікроорганізмів. Так що, встаючи на ваги, можна сміливо забирати двійку від своєї ваги. Але не варто, дізнавшись про це, відразу кидатися приймати ванну з антибактеріальних засобів, адже без нормально працюючої мікрофлори нам просто не вижити.
Як було сказано, бактерій у нас живе багато, і, відповідно, кількість даних щодо їхньої поведінки в нашому організмі дуже і дуже велика. Щоб проаналізувати величезний обсяг даних, вчені вдалися до допомоги суперкомп'ютерів LoneStar та Stampede. Як «модельну» хворобу взяли пародонтит, досить поширене захворювання, при якому склад мікрофлори залишається таким самим, як у здорових людей, проте метаболізм мікробів змінюється. «Головне, що змінюється у бактерій у зв'язку із захворюванням організму-господаря, це метаболізм. Наприклад, ті, хто харчується фруктозою у здоровому стані, під час хвороби людини-господаря можуть переключитися на інший вид цукрів», – каже професор Уайтлі. Усього було ідентифіковано 60 видів бактерій ротової порожнини із 160 тис. генів. Щоб оцінити рівень активності тих чи інших генів, вчені проаналізували 1.5 мільярди послідовностей РНК, синтезованих ними для білкового синтезу.
На підставі отриманих даних збудували карту обміну речовин ротової мікрофлори (див. малюнок). На перший погляд вона нагадує схему громадського транспорту великого міста, насправді тут показані метаболічні шляхи різних мікроорганізмів. Червоними лініями показані ті процеси, гени яких активуються під часхвороби, синіми – ті, чия активність вища у здоровому стані, ну а чорними – ті, що активні у будь-якому випадку.
«Використовуючи дані про метаболізм, ви легко можете маніпулювати популяціями бактерій, регулюючи їхній раціон. Наша лабораторія збирається багато працювати у цьому напрямі», - розповів професор Уайтлі.
За його словами, подібні дослідження можуть допомогти у виявленні біомаркерів (зокрема, тут можуть стати у нагоді відомості про матричні РНК, в яких закодована первинна структура білків), а біомаркери, у свою чергу, можуть вказати на патологічний стан ще до появи виражених симптомів. Аналогічним способом можна проводити ранню діагностику та терапію хвороби Крона та діабету. Дослідження метаболома – сукупності всіх проміжних продуктів обміну речовин у клітинах, тканинах та органах – один із найперспективніших і пріоритетних напрямів у сучасній біології. Зміна біохімічних процесів у клітинах при патології можна помітити раніше, ніж це можна зробити за допомогою методів, націлених на виявлення генетичних мутацій, і звичайно раніше, ніж з'являться видимі клінічні симптоми хвороби.
Автор:Юлія Смирнова
Читайте також:
Гельмінти захищають нас від хвороби Крона
