Количество микроорганизмов в грамме почвы варьируется от севера к югу: от 1082 миллионов до 3480 миллионов. Хотя процент бактерий уменьшается, количество спор становится наибольшим.
БактериЯ. Что мы знаем о микробиоме человека
В 2003 году группа ученых получила Нобелевскую премию по физиологии и медицине за открытие структуры молекулы ДНК. Новость о расшифровке генома человека никого не оставила равнодушным. Это событие называли революционным, прорывом, сенсацией, величайшим открытием, и ни одно из этих определений не было преувеличено. Двери медицины и биотехнологий в будущее были буквально распахнуты перед учеными всего мира. И простые люди стали говорить с неуверенной надеждой о возможном человеческом бессмертии.
Второе событие, произошедшее четыре года спустя, — проект «Микробиом человека» (HMP) — не сопровождалось таким бурным резонансом и вызвало интерес в основном в научных и смежных кругах. И не зря. Этот проект был логическим продолжением исследований в области геномики, сопоставимым по масштабам, а результаты и их влияние на развитие науки о человеке и его здоровье не менее впечатляющи.
Микробиом — это совокупность микроорганизмов, их генов и геномов, которые находятся в постоянном и тесном контакте с организмом-хозяином, в данном случае человеком. Основными местами обитания микробиома являются желудочно-кишечный тракт, кожа, слизистые оболочки и урогенитальный тракт. Большинство микроорганизмов находятся в желудочно-кишечном тракте, в основном в толстой кишке. Микробиом оказывает непосредственное влияние на состояние организма, а человек «регулирует» состояние и качественный состав микробиома своими привычками, образом жизни и питанием.
Бацилла, будь человеком!
Всего 10 лет назад считалось, что микробиом человека состоит практически только из бактерий. Сегодня достоверно доказано, что экосистема конкретного человека состоит не только из бактерий, но и из грибков, вирусов, простейших и даже мельчайших водорослей. Благодаря новейшим методам генетического секвенирования (изучение генов микроорганизмов) было обнаружено около 30 тысяч видов и 70 тысяч штаммов микроорганизмов, живущих «в симбиозе» с человеком непосредственно в человеческом организме и на нем. (Для сравнения, ученые могут «воспроизвести» только около 1 000 видов микроорганизмов в лабораторных условиях, используя современные методы культивирования).
Еще несколько любопытных фактов, научно подтвержденных проектом HMP.
- В совокупности масса микроорганизмов, населяющих человека, составляет порядка 2-2,5 килограмма.
- При этом человек буквально состоит из микроорганизмов, потому что только 10 % клеток человеческого тела — зародышевые и соматические, собственно наши. Совокупность этих клеток определяет внешний вид человека снаружи и изнутри. Вдумайтесь, на 1 клетку человеческого тела приходится 10 клеток микробов!
- ДНК человека содержит порядка 20-25 тысяч активных генов (помимо «мусорных», которых в десятки раз больше, но они абсолютно бесполезны). В то же время грибы имеют до 0,5 миллиона генов, бактерии — около 8 миллионов! То есть, бактериальных генов в организме человека в 360 раз больше, чем его собственных, унаследованных от родителей.
- Микробиом человека так же уникален, как радужка глаз или отпечаток пальцев. Даже однояйцевые близнецы, в отличие от идентичного генома, имеют абсолютно разный микробиом.
Какую пользу приносит нам эта информация?
Больше микробов, хороших и разных!
Даже на основе фактов и цифр можно сделать неизбежный вывод: здоровье и общее благополучие человека во многом зависят от качества нашего микробиома. Так, Константин Северинов, доктор биологических наук, заведующий лабораторией регуляции экспрессии генов прокариот Института молекулярной генетики РАН, заведующий лабораторией молекулярной генетики микроорганизмов Института генетической биологии, профессор Ратгерского университета (США) и профессор СколТеха, убежден: «Самый большой орган в нашем теле — это не печень или мозг, а микробы, которые образуют так называемый микробиом.
Центральное значение имеют микроорганизмы, обитающие в желудочно-кишечном тракте. Десятки научных исследований и клинических испытаний не оставляют сомнений: 70% иммунитета человека зависит от бактерий кишечника.
Доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детских и подростковых болезней НМАПО им. П.Л. Шупика (Украина)
Хорошо известно, что у человека нет всех ферментов, необходимых для переваривания различных продуктов, которые, образно говоря, составляют наш общий «стол». Но у нас есть помощник — микробиом, благодаря которому различные виды белков, жиров и углеводов перерабатываются и усваиваются в организме. Микроорганизмы — не просто временные пассажиры в наших телах и на них. Они метаболически активны, они формируют нашу индивидуальную и коллективную экосистему, и мы должны иметь с ними дело.
Помните, что каждый человек обладает индивидуальным и уникальным набором микроорганизмов, структурированных для выполнения различных функций: Защита, метаболизм, пищеварение и т.д. Как по отдельности, так и в сочетании и взаимодействии друг с другом. Помимо своих основных функций, бактерии способны производить соединения, которые предотвращают различные воспалительные процессы и инактивируют «вредные клетки». Американские и французские ученые независимо друг от друга опубликовали в 2015 году результаты своих исследований, показав, что установление нормальной микрофлоры кишечника в значительной степени определяет успех лечения некоторых злокачественных опухолей, особенно меланомы. А клинические испытания на крысах ясно показали, что включение бифидобактерий в рацион во время лечения рака приводит к подавлению роста опухоли.
В то же время влияние внешних факторов (неправильное, нерациональное питание, загрязненный микроклимат, вредные привычки, частая и неоправданная антибиотикотерапия и т.д.) может нарушить качественный и количественный состав микробиома, что непременно скажется на здоровье организма.
Доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детских и подростковых болезней НМАПО им. П.Л. Шупика (Украина)
К сожалению, в условиях изменения пищевых привычек и агрессивной промышленной обработки пищи человек уже безвозвратно потерял несколько видов очень важных для него бактерий. Другими словами: Мы можем без преувеличения говорить о глобальной микроэкологической катастрофе на уровне каждого отдельного человека. И цена за это чрезвычайно высока — рост заболеваний, которые относятся к неинфекционным болезням: Сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные опухоли, сахарный диабет 2 типа и т.д. Для этого необходимо хотя бы понимать, насколько важно поддерживать нормальное состояние микробиома — совокупности микроорганизмов, живущих на поверхности нашего тела и внутри нас.
География чистоты тела: от макушки до пяток
В Советском Союзе все дети с раннего возраста знали, что нужно умываться утром и вечером. Потому что «нечистый трубочист» был «посрамлен и разоблачен» всем чистым сообществом. И потому что Мойдодыр, самоходная стиральная машина уродливого и угнетающего характера (бедная мама!), могла быть вынесена из маминой спальни.
Сегодня дети больше не боятся Мойдодыра. Все они знают, что без этого им не обойтись. Хотя иногда в общественном транспорте возникает мысль, что было бы неплохо, если бы Мойдодыр вернулся несколько раз и напомнил некоторым гражданам, что нужно пользоваться мылом, гелем для душа и дезодорантом. Триллер века: Возвращение Мойдодыра. Я вернусь — стальная рука с металлической фланелью, прячущаяся в баке с кипящим раствором лаурилсульфата натрия, указывающая пальцем на всех вонючек. Ужас.
Но даже при регулярном очищении организма бактерии остаются там. А в некоторых местах их особенно много.
Итак, какие части тела следует мыть особенно тщательно?
Кожа под волосами на голове и теле
На заросших участках больше бактерий, чем на голой коже. Это происходит потому, что микробы чувствуют себя там очень комфортно: Эти участки труднее мыть, там более чем достаточно кожного сала и пота, которые являются прекрасной питательной средой для микробов. Мало кто моет волосы каждый день.
Для мужчин это еще сложнее, так как у них, как правило, больше волос и они больше потеют. Кожа под бородой и усами — одно из самых кишащих бактериями мест.
Подмышечные впадины и паховая область
Эти микроорганизмы хорошо размножаются, о чем свидетельствует привычный для нас запах потной кожи. На самом деле, у здорового человека не все потовые железы вырабатывают этот запах, а запах вызывается бактериями, которые размножаются в потных местах. Поскольку эти участки часто находятся под одеждой, бактерии находят там благодатную почву в темном, теплом и влажном воздухе. Это особенно актуально, если владелец тела пренебрегает удалением волос в подмышках или паховой области.
Этот район традиционно и по праву считается самым грязным. Здесь находится отверстие, через которое организм выделяет отходы весьма неприглядного характера, а также реактивные потовые железы, продукция которых также имеет зловонный запах.
Это скрытая область, всегда скрытая одеждой и складками кожи. Неудивительно, что бактерии быстро и легко размножаются в анальной области.
