Внутренние союзники: Вирусы-помощники
Произведя секвенирование генома вирусов, выделенных из прямого кишечника человека, группа ученых во главе с Джефри Гордоном (Jeffrey Gordon) показала, что более 80% их вообще не были известны ранее — идет ли речь о вирусах, обитателях наших собственных клеток, или живущих в кишечнике бактерий. «Это новый, неизведанный мир, — говорит Гордон, — мы, по сути, являемся групповой формой жизни, имеющей человеческую и микробную части».
Действительно, в ЖКТ нормального человека обитает более 10 трл бактерий, некоторые из которых синтезируют для нас незаменимые аминокислоты и витамины, противовоспалительные соединения, помогают переваривать клетчатку и белки, которые мы сами усвоить неспособны. В этой среде живут и вирусы бактерий, бактериофаги, которые влияют на численность и жизнедеятельность бактерий, не только поражая и убивая их клетки, но и обеспечивая их горизонтальным переносом, обменом генов.
Наше тело — небольшая, но чрезвычайно сложная и динамичная экосистема, полное влияние которой на весь наш организм еще не до конца известно. К примеру, не только антибиотики, но и современный культ гигиены, по мнению некоторых специалистов, нарушает естественное развитие и жизнь этой экосистемы, приводя к плохой переносимости продуктов и веществ, в норме для нас безопасных — иначе говоря, к бурному расцвету аллергических заболеваний в развитых странах.
Но чтобы разобраться в действительном положении вещей и подтвердить, либо опровергнуть это мнение, исследователям необходимо хотя бы иметь полную картину этой экосистемы и ее населения. Именно с этой целью группа Гордона ведет большой проект по каталогизации человеческой микрофлоры — правда, до сих пор основное внимание ученых было направлено именно на бактерии. Вирусы привлекли его лишь недавно. Микробиолог Дэвид Рельман (David Relman) говорит: «Это действительно отличная работа. Возможно, вирусы являются важнейшим компонентом всей этой экосистемы. Ведь они способны прямо влиять на бактерии, которые, в свою очередь, прямо влияют на наш организм».
Итак, исследование Гордона и его коллег показало, что население бактериальных вирусов в толстом кишечнике человека куда более стабильно во времени, чем в других известных экосистемах в природе. Анализ, в котором участвовали 4 пары однояйцовых близнецов и их матери, показал, что в течение года его состав менялся в пределах 5%. Большей частью эти бактериофаги были «умеренными», не уничтожающими зараженные бактерии.
Кстати, это свойство тоже заметно отличается от происходящего в остальной природе, где бактериофаги проявляют тенденцию ко все большей опасности для клеток-хозяев. В нашем кишечнике они более мирные и стремятся просто к интеграции в их геном. Это даже позволяет говорить о своего рода симбиотическом взаимодействии бактерий и их вирусов в кишечнике человека.
Интересно, что среди вирусных генов обнаружились некоторые, ранее вообще не известные для бактериофагов. Эти гены кодируют белки, в самих бактериях участвующие в метаболизме углеводов и синтезе аминокислот. Видимо, вирусы, самостоятельно эти гены не используя, являются переносчиками их между бактериями кишечной микрофлоры, придавая им ряд полезных (с точки зрения человека) функций.
Вообще, в последние годы микробное население нашего тела некоторые предлагают рассматривать как отдельный его «орган», совершенно необходимый для нормального функционирования организма. Подробнее о наших «самых меньших братьях» читайте: «Глубокоуважаемый микроб».
По сообщению Nature News