Как бактерии кишечника делают кости хрупкими: тайны микробиоты
Бактерии повсюду: на коже, во рту и кишечнике. Что они там делают? В основном живут своей жизнью, а еще помогают жить нам. Ведь без них люди пали бы жертвами патогенов, не смогли бы восполнить нехватку витаминов, не перенесли бы всех воздействий внешней среды. Расскажем подробнее о том, как человек уживается со столь многочисленными соседями и почему так важно поддерживать с ними дружеские отношения.
Сколько человек живет на Земле, он всегда в тесном контакте со сложными сообществами бактерий, грибов и вирусов. Эти отношения формировались и проверялись на прочность на протяжении миллионов лет совместной эволюции. Потому и неудивительно, что микробиом человека играет важнейшую роль в поддержании нашего здоровья.
Кожа
Начнем с кожи. Она — внешний барьер, который защищает человека от воздействия окружающей среды: ультрафиолетового излучения, перепадов температуры, токсичных веществ. Одна из главных созданных ею преград — микробиота. Это сообщество микробов стимулирует иммунные реакции, обеспечивает прямую защиту от патогенов и участвует в формировании кожного покрова.
Изображение: © Uploadcare
Рот
Другая важная колония микробов проживает у нас во рту. Здесь бактерии образуют биопленки, которые поддерживают здоровый уровень кислотности (pH), подавляют рост патогенов, участвуют в иммунном ответе. В случае нарушения целостности биопленки микробиота обернется против нас и включится в патологический процесс. Он, в свою очередь, может способствовать развитию воспалительного заболевания кишечника, артрита, рака и даже болезни Альцгеймера. Открытие подобной взаимосвязи позволило использовать состав микробиома полости рта в качестве биомаркера для улучшения общего состояния здоровья.
Кишечник
И наконец, одно из ключевых сообществ бактерий нашего организма обитает в кишечнике. Эта микробиота влияет и на развитие человека, и на его поведение, и даже на функционирование мозга. Молекулы, синтезируемые бактериями, — нейромедиаторы, короткоцепочечные жирные кислоты и витамины, попадая в кровоток, могут воздействовать на самые отдаленные участки тела, в том числе на голову.
Как и в случае с другими системами организма, кишечный микробиом напрямую связан со здоровьем скелета. Ученые изучают механизмы, при помощи которых бактерии влияют на плотность костной ткани. Полученные результаты дадут возможность воздействовать на кости, меняя состав микробиома.
Микробиом кишечника влияет на воспалительный процесс в организме. Он может как запускать его, так и останавливать. Происходит это путем воздействия на иммунные Т-клетки, которые связаны с синтезом воспалительных цитокинов. Именно они провоцируют потерю костной массы у мышей, показали эксперименты.
Низкая плотность костей увеличивает риск развития остеопороза и последующих переломов
Иллюстрация: © Crevis / Shutterstock / FOTODOM
Ученые из разных лабораторий сравнивали состав микробиома кишечника с КТ-снимками лучевой и большеберцовой костей у пациентов. Они обнаружили, что бактерия Clostridiales DTU089 отрицательно влияет на здоровье скелета пожилых людей. Она же присутствует у малоподвижных людей, в диете которых не хватает белка. Выходит, определенные бактерии влияют на возрастные изменения костей. Но как именно это происходит, еще предстоит выяснить.
