Ожиріння, хвороби серця та легенів, що передаються мікробіомом Біерманн

Міжнародна група дослідників надає докази того, що незаразні хвороби можуть передаватися від людини до людини через мікробіом.

хвороби

Такі захворювання, як серцево-судинні захворювання, рак чи певні захворювання легенів, є одними з найпоширеніших причин смерті на сьогоднішній день і становлять близько 70 відсотків смертей у всьому світі. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) визначає їх як неінфекційні, оскільки, як вважають, вони спричинені поєднанням генетичних факторів, факторів життя та факторів навколишнього середовища і не можуть передаватися між людьми. У новому дослідницькому проекті команда з програми "Люди і мікробіом" Канадського інституту перспективних досліджень (CIFAR) за участю професора Томаса Боша з Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) ставить під сумнів цю думку.

Вчені надають докази того, що багато захворювань, класифікованих як незаразні, можуть передаватися від людини до людини через мікробіом - і що мікробна колонізація людського організму, включаючи бактерії, грибки та віруси, є центральною у передачі.

Революційна гіпотеза

"Якщо наша гіпотеза виявиться правильною, це повністю переосмислить наше розуміння громадського здоров'я", - сказав Бретт Фінлей, професор мікробіології з Університету Британської Колумбії та директор дослідницької програми "Люди і мікробіом" CIFAR. Вчені засновують свою теорію на встановленні зв’язків між трьома різними раніше задокументованими відкриттями вперше: По-перше, вони змогли показати, що при різних захворюваннях, від ожиріння та запальних захворювань кишечника до діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань, мікробіом людини демонструє значні зміни порівняно зі здоровим тілом.

По-друге, вони продемонстрували великі докази того, що такі змінені мікробіозні композиції призводять до розвитку захворювань, якщо вони переносяться на спочатку здоровий модельний організм в лабораторному експерименті. Наприклад, якщо взяти кишковий мікробіом з ожирінням миші і передати його здоровій тварині, він також стане зайвою вагою. Нарешті, вони знайшли численні докази, які вказують на загальну природну переносимість мікробіома. "Коли ви поєднуєте ці факти, це свідчить про те, що багато хвороб, які традиційно не класифікуються як інфекційні, можуть бути врешті-решт", - говорить Фінлей.

Дослідники робочої групи Босха з Університету Кіля змогли довести, зокрема, третій аспект. "Якщо лабораторних тварин, таких як прісноводні поліпи, не утримують поодинці, а в загальному середовищі існування протягом певного періоду часу, їх мікробіом, а потім, як результат, зовнішній вигляд схожі", - каже співавтор Бош, речник Центру спільних досліджень (CRC) 1182 " Походження та функція метаорганізмів »в ЦАУ. “Ми змогли довести, що мікроби потрапляють безпосередньо від однієї особи до іншої. Цей перенос мікробіому може також відбуватися, коли люди живуть разом, наприклад, через інтенсивні соціальні контакти або в спільних квартирах », - підозрює Бош.

Старт для подальших досліджень

Нова революційна гіпотеза групи CIFAR базується на дослідницькому міждисциплінарному обміні між експертами, що співпрацюють у програмі досліджень мікробіомів, та їх різними науковими перспективами. Спочатку сформульований лише як мислительний експеримент, швидко стало очевидним, що існує безліч чітких вказівок з різних галузей, що роблять нову теорію правдоподібною - якщо вона виявиться правильною, вона, очевидно, матиме далекосяжні наслідки для здоров'я населення. Дослідники підкреслюють, що їх гіпотеза зухвала і що багато задіяних механізмів досі невідомі. "Ми досі не знаємо, в яких випадках збільшується ця форма передачі та чи може передаватися здоровий стан", - каже співавторка Марія Глорія Домінгуес-Белло, професор Університету Рутгерса в Нью-Джерсі. "Нам потрібні додаткові дослідження, щоб зрозуміти мікробну передачу та її наслідки", - продовжив Домінгес-Белло.

Сьогодні немає сумнівів у тому, що існує суттєвий зв’язок між порушеним мікробіомом та багатьма захворюваннями. Подальші дослідження покажуть, як мікробіом взаємодіє з іншими впливами, наприклад, певними умовами навколишнього середовища та генетичними факторами при передачі різних захворювань. "Нова гіпотеза чітко дає зрозуміти, що ми розглядаємо порушення мікробної колонізації організму набагато сильніше, ніж раніше, як причину хвороби, і що ми також повинні більш детально дослідити потенційні шляхи передачі", - підкреслює Бош. "Цей аспект стане одним із основних пунктів нашої роботи в нашому Центрі спільних досліджень метаорганізмів у найближчі роки", - продовжує Бош. SFB 1182, який був запущений в CAU у 2016 році, фінансується Німецьким науковим фондом (DFG) протягом наступних чотирьох років на другому етапі фінансування з початку року.

З часу свого заснування в 1982 році завданням CIFAR було створення міждисциплінарних дослідницьких груп за участю провідних вчених з усього світу, які займаються науковими темами з особливою соціальною значимістю. В даний час понад 400 дослідників з близько 130 установ у всьому світі працюють над 13 міждисциплінарними дослідницькими проектами, наприклад, з питань науки про життя, соціальних чи технічних питань. У розпорядженні дослідницьких груп CIFAR щорічний бюджет близько 28 мільйонів євро. У своїй дослідницькій програмі «Людина та мікробіом» CIFAR збирає експертів з антропології, біології та інших дисциплін, щоб дослідити повний спектр взаємодій між організмами господаря та мікробіотою. Вони ставлять нові питання щодо ролі індивідуального та культурного аспектів у розумінні мікробіома стосовно здоров'я та розвитку людини.

Центр спільних досліджень “Формування та функціонування метаорганізмів” - це міждисциплінарна мережа за участю близько 80 дослідників, яка досліджує взаємодію конкретних мікробних спільнот з багатоклітинними організмами-господарями. Він підтримується Німецьким дослідницьким фондом (DFG) і займається питанням того, як рослини і тварини, включаючи людину, утворюють функціональні одиниці (метаорганізми) разом із високоспецифічними спільнотами мікробів. Мета SFB 1182 - зрозуміти, чому і як мікробні спільноти вступають у ці довгострокові зв’язки зі своїми організмами-господарями та які функціональні наслідки мають ці взаємодії. SFB 1182 включає вчених з п'яти факультетів Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), Центру досліджень океану GEOMAR Helmholtz, Кіль, Інституту еволюційної біології Макса Планка Плен, Університету Генріха Гейне Дюссельдорфа, Лейбніц Інститут природничо-математичної освіти та Академія мистецтв імені Мутесія об’єдналися.