Хабрахабр

[Из песочницы] Коренные микробы

С 2007 года моя судьба связана с микробами: вот уже 13 лет они меня не отпускают. По моим прикидкам, это гораздо больше, чем 10 000 часов — что-то около 30 000. Как и с любой областью знаний, в определенный момент мозг начинает подкидывать новые идейки. Об одной из них я и хочу рассказать.

Русский звучный аналог этого термина — «коренные микробы» — в выдаче Google находится семь раз, причем три упоминания приходятся на созданные мной сайты и тексты. В моей голове возникло слово indibiome. Indibiome происходит от indigenous microbiome (по аналогии с indigenous people). Мне больше нравится англоязычный аналог этого слова. Коренные народы и коренные микробы с тех пор меня не отпускают. Впервые с коренными народами я столкнулся несколько лет назад, снимая документальный фильм про оленеводов.

Наверняка есть придуманные кем-то слова или термины с такой же статистикой. Термин indibiome в выдаче Google встречается 396 раз. Если изучать выдачу поисковика, то можно обнаружить, что это слово используется в одной итальянской книге (Lodovico Antonio Muratori, ‎Filippo Argelati — 1723 — ‎Italy). С первого взгляда кажется, что indibiome — просто редкое слово. На той же странице буква b в других словах выглядит по-другому. Однако, если присмотреться, то становится понятно, что в сканированной копии Google books ошибается. Остальные 395 упоминаний содержат еще несколько ошибочных прочтений Google, но в большей части, публикации порождены одним автором.

Придумывать слова может каждый, но если они не адаптируются к языку и не проявляют разные грани смысла в зависимости от окружения, то для выражения мыслей они бесполезны. У этого слова есть и значение, и несколько смыслов. В человеческом теле живут микробы, и за последние сто лет их профиль достаточно сильно изменился, очень многие виды микробов, скорее всего, исчезли с тела человека. У indibiome есть несколько смыслов, слово даже претендует на отдельную философию, образ жизни, способ поведения человека.
Первый смысл indibiome — это исконные микробы. Компания Chr. Часто их место занимают другие микробы, в том числе и промышленного происхождения, включая пробиотические штаммы. В такой ситуации логично сравнивать какой микробный состав был раньше, до нарушения (indibiome), и какой он стал сейчас. Hansen, например, производит несколько сотен тысяч штаммов для пищевой промышленности: для создания сыров, заквасок, кефиров, йогуртов и т.п. Представители новой науки о микробных сообществах (микробиомах) такую дискуссию ведут достаточно активно.

В научной литературе этот смысл встречается достаточно часто (см. Второй смысл indibiome возникает, когда речь идет о микробах, свойственных некоторому месту обитания. Здесь со смыслом вроде бы все понятно. список ссылок внизу текста), indibiome передает принадлежность микробов экосистеме: indigenous gut biome, indigenous microbiome of plant.

image

Третий смысл связан с микробами коренных народов. По сути, из фразы indigenous people microbiome (ссылка на google scholar) выпало слово people. Этот смысл соотносится в некоторой степени со смыслом «исконный». Ученые изучают микробов коренных народов, чтобы понять, как мы все выглядели на западе до появления консервантов и антибиотиков — пожалуй, основных драйверов изменения состава микробов в человеческой цивилизации за последние 100 лет. Мои собственные наблюдения в этой области стали формироваться во время экспедиции на Ямал с командой документального фильма «Война миров. Бактерии» для Первого канала (ссылка). Кожа и кишечник дико живущих людей выглядели очень здоровыми, чем удивили меня. Возможно, понимание этого явления стало закладываться именно тогда.

Важно заметить, что у этой статьи нет цели постулировать: indibiome — это единственный вариант здоровья. «Коренные микробы» связаны со здоровьем. Ниже я приведу 13 аргументов в пользу важности «коренных микробов». Текст является скорее размышлением, гипотезой, суммой фактов и, самое главное, приглашением к дискуссии.

Аргумент «Возникновение жизни»

Два миллиарда лет назад планета, к которой мы так привыкли, выглядела иначе. Континенты были плоскими, а океаны, кишащие цианобактериями, были темно-бурого цвета. Строматолиты, построенные этими бактериями на мелководье, выделяли кислород и насыщали им атмосферу.

Без сомнения, бактерии дали жизнь растениям, животным и грибам. Цвет неба стал изменяться в сторону голубого лишь 2 млрд лет назад, после того как атмосфера насытилась кислородом. Для аминокислот или нуклеиновых кислот, кажется, такое возможно. С невысокой долей вероятности, так как любая бактерия получилась из одной из тех, живших миллиарды лет назад, в бактериях можно найти молекулы, которые были в этом же виде миллиарды лет. Очень важно прочувствовать этот момент: нет, не наличия древней молекулы, а того, что все живое произошло от бактерий.

image

Аргумент «Эволюция пищеварения и бактерии»

Больше всего бактерии любят когда темно, сыро и много еды. Кишечники 7 миллиардов людей носят 700 миллиардов триллионов бактерий или 700 секстиллионов бактерий. Начиная с самого первого кишечника, скорее всего, возникшего не ранее первого известного нам ископаемого — Дикенсонии 600 млн лет назад, в кишечнике должны были жить бактерии. Далее иммунная система должна была появиться как средство контроля за составом бактерий. Ну и, наконец, появились органы восприятия и мозг, как придатки кишечника, обеспечивающие его выживание и размножение. Совершенствуясь с каждым новым видом, бактерии учились жить со все новыми и новыми организмами. И хотя, теоретически, лактобактерия динозавра может прижиться и у нас в кишечнике, наша «коренная» прошла существенное эволюционное расстояние, что можно увидеть в ее ДНК.

Интересно, что сообщества эти — открытые и обмениваются между собой. Прочувствуйте этот тезис: indibiome — вершина эволюции микробного сообщества для каждого вида с его средой обитания и системой пищеварения. Описать или рассчитать такую сложную динамику сообществ пока не представляется реальным.

Аргумент «Растения, питание и бактерии»

Этот аргумент очень простой. В организме человека существует ограниченное число ферментов, а число вариаций в химических модификациях волокон стенок растений бесконечно. Даже с учетом неспецифической активности ферментов, сложно представить, что среди 30 000 генов в нашей ДНК есть все необходимые ферменты для разложения волокон. Да это и не нужно, когда в кишечнике триллионы бактерий: пусть они учатся, приспосабливаются к все новым и новым волокнам. Понятно, что эволюция сделала выбор в сторону такого симбиоза. Человек добывает волокна, а бактерии их переваривают. Более того, на каждом растении в природе живет бактерия, которая легко его переварит в правильных условиях температуры и pH. Индигенные лактобациллы можно выделить с любого зеленого листа. На этом, кстати, основана ферментация.

Аргумент «Воспаление как основа заболеваний»

Иммунная система может думать о небольшом количестве вещей. Иммунная система думает о кишечнике. Если там не все ок, то она занята именно этим и ни на что другое ее отвлечь не получится. Проще снять воспаление и потом помочь ей бороться, например, с раком, что и делается сейчас в рамках передовых исследований технологии иммунотерапии рака. (ссылка). Материала по запросам «microbiome inflammation diabetes» или "microbiome inflammation obesity" очень много. Считается, что одна из причин — это нарушение исходного микробиома (indibiome снова с нами).

Аргумент «Бактерии в искусстве (Science Art)»

Визуально бактерии очень привлекательны. Микробная субстанция (бактерии и плесень) становится объектом искусства. Приведу лишь ссылки на художников, которых я знаю лично
https://www.wolfgangganter.de/works/bactereality
— проект Вольфганга Гантера, который берет старые желатиновые пленки и выращивает на них бактерий, которые выедают желатин, заставляют картинку «стекать» и оставляют узоры.
Второй художник из России — Дарья Федорова, она выращивает на чашках невероятных цветов вселенные. (ссылка на The Village).

И, конечно, Настя Валамова с принтами для коллекции одежды Nelly Nedre.

image

По поиску bacterial art в Google еще больше картинок.

Аргумент «Рак, пересадка органов и микробиом»

Интересное применение микробиома в современных клиниках — это не предотвращать рак (пока еще), а восстанавливать здоровье человека между курсами химиотерапии. От побочных эффектов на пищеварение (мукозит, колит, диарея) страдают не менее 20% пациентов. При пересадке костного мозга необходимо и вовсе подавить всю микрофлору, пока донорский мозг не начнет производить свои иммунные клетки. А если забрать микробов до пересадки и потом вернуть в тело, то такой тип трансплантации микробиоты называется аутологичным.

Аргумент «Карьера в микробных исследованиях»

На международном сайте объявлений о работе 427 позиций со словом microbiome (ссылка), на linked-in их 522 (ссылка). Это динамика, возникает новая профессия, при этом Белый дом (США) создал программу поддержки исследований микробиома, в которой деньги направляются на создание инструментов и новых рабочих мест, сумма в $500 млн состоит из денег правительства ($100 млн) и средств частных фондов и компаний.

Аргумент «Технологии производства здоровой и полезной пищи»

Ферментация, как одно из направлений развития иммунологии, сейчас переживает бум, поскольку вместе с правильно «переваренной» едой в организм попадают полезные виды бактерий, чаще всего это бифидо и лакто. Бактерии используют для консервации и сохранения продуктов без консервантов. Компании задаются вопросом, могут ли микробы помочь в том, чтобы прокормить планету (ссылка на видео).

Аргумент «История здоровья одного человека и его микробов»

С детства меня часто лечили антибиотиками. Последняя операция на колене, вкупе с метаболизмом триатлета, привели к увеличению массы тела с 75 до 92 кг. Масса тела 92 кг при росте в 176 дает ИМТ = 29.7 (тут можно посчитать свой), при границе ожирения ИМТ = 30. За 11 месяцев я испытал на себе кето-диету, голодание 4 дня насухо, повышение в рационе волокон с 15 гр. до 50 гр., пересадку кала, яд лягушки Камбо и почти все популярные пробиотики (4-5 видов) в U.K. Буду рад посвятить этому отдельную статью, есть анализы микробиоты, фото, измерения, видео материалы и записи CGMS (систем непрерывного мониторинга глюкозы). Сейчас мой вес составляет 67,7 кг. Лишний вес ушел в результате восстановления микробиоты и уменьшения воспаления.

Аргумент «Психика и микробиом»

Энтеральная нервная система является основным депо серотонина и дофамина. Хотя сами молекулы не проходят гемато-энцефалический барьер, их прекурсоры, в обилии производимые микробиомом, проходят. Возможно, представители indibiome отвечают за счастье. Пересадка микробов помогает при аутизме (ссылка).

Аргумент «Микробиом кожи, легких и половой системы»

Правильные бактерии на коже позволяют лечить многие проблемы. Как пример — портфолио клинических испытаний компании AOBiome (ссылка), несколько препаратов во второй фазе, а компания начала с того, что сняла бактерию с лошади и пересадила на кожу человека, чтобы тот мог не мыться и не пахнуть. Indibiome здесь относится к нашей утерянной флоре, скорее всего, это произошло из-за сильных детергентов: сейчас кожа человека заселена условными патогенами. Другой пример: микробиота влагалища, отвечающая не только за здоровье женщины, но и за заселение кишечника новорожденного. Indibiome тут под ударом, более 20% женщин в развитом мире и более 50% в развивающихся странах страдают от бактериального вагиноза, причем, в половине случаев симптомов вроде зуда или запаха нет, а значит нет и жалоб, и лечения.

Аргумент «Традиционные практики народов мира и микробиом»

Практики коренных народов — от поцелуев до использования медицинских растений — говорят об их интуитивном знании, что такое indibiome (опять же — буду рад сделать отдельную статью для читателей с обзором исследований и моим пониманием взаимосвязей).

Аргумент «Будущее нашей планеты»

Если научиться меньше есть и получать больше от еды, а также выращивать растения sustainably, используя технологии рекультивации почвы и органические теплицы, то не нужно будет брать в долг у следующих поколений. Гораздо меньше ресурсов можно тратить на создание, транспортировку и хранение еды. Счастливые люди — счастливые страны. Не будет войн. Только нужно найти подход к этому indibiome".

В этом и была цель статьи. Надеюсь, эти аргументы — хороший повод для дискуссии или изменения питания в лучшую сторону, у читателей может появится желание беречь и лелеять свой микробиом.

Ссылки на научные публикации об indigenous microbiome:

  • Schmidt R. et al. Effects of bacterial inoculants on the indigenous microbiome and secondary metabolites of chamomile plants //Frontiers in microbiology. – 2014. – Т. 5. – С. 64.
  • Kumar P. S., Mason M. R. Mouthguards: does the indigenous microbiome play a role in maintaining oral health? //Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. – 2015. – Т. 5. – С. 35.
  • Wilding L. A. et al. Repeated dose (28-day) administration of silver nanoparticles of varied size and coating does not significantly alter the indigenous murine gut microbiome //Nanotoxicology. – 2016. – Т. 10. – №. 5. – С. 513-520.
  • Barzegari A., Saei A. A. Designing probiotics with respect to the native microbiome //Future microbiology. – 2012. – Т. 7. – №. 5. – С. 571-575.
Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть