Состав микробиоты: кто живёт внутри организма и почему это важно

Тело представляет собой не только набор органов, тканей, жидкостей и клеток. Внутри человека живут триллионы микроорганизмов, большинство из которых не враги, а часть сложной биологической системы. В статье подробно рассказывается о том, кто живёт внутри организма и почему это важно.

Понятия «микробиота» и «микробиом» часто используют как синонимы, однако между ними есть различие:

• Микробиота — это сами микроорганизмы, живущие в определённой среде: бактерии, грибки, вирусы, археи и другие микроскопические формы жизни. Например, кишечная микробиота — это сообщество микроорганизмов, обитающих в кишечнике.
• Микробиом включает в себя не только сами микроорганизмы, но и их гены, продукты жизнедеятельности, а также всю систему взаимодействий между микроорганизмами и организмом хозяина.

По современным научным оценкам, общая масса бактерий, входящих в состав микробиоты взрослого человека, составляет около 200 граммов. Раньше часто встречались утверждения о 2–3 килограммах бактерий, однако современные расчёты показывают, что эти цифры существенно завышены¹. При этом точная общая масса всей микробиоты, включая бактерии, археи, микроскопические грибы и другие микроорганизмы, пока не установлена.

Количество микробных клеток примерно сопоставимо с количеством собственных клеток организма человека. Ранее считалось, что бактериальных клеток в организме человека в десять раз больше, чем собственных клеток, но современные расчёты говорят скорее о соотношении примерно 1:1. Факт остаётся фактом: человек — это буквально не только собственный организм, но и огромная экосистема микроорганизмов. И с ней важно гармонично сосуществовать.

Микробиом — это большая экосистема, которую населяют следующие микроорганизмы: бактерии, грибки, вирусы и археи. Микроорганизмы представлены различными видами, внутри отдельных видов могут выделяться разные штаммы. По характеру взаимодействия с организмом человека микроорганизмы условно делят на симбиотические, условно-патогенные и патогенные.

Многие полагают, что микробиом связан исключительно с кишечником, однако микроорганизмы населяют практически всё тело человека: кожу, слизистые оболочки, ротовую полость, дыхательные пути и репродуктивные органы. Эти среды различаются по влажности, кислотности, доступности кислорода и питательных веществ, поэтому в разных частях тела формируются уникальные микробные сообщества.

Кишечник

Кишечник считается главным «центром» микробиоты человека. Именно здесь обитает наибольшее количество микроорганизмов, участвующих в пищеварении, ферментации клетчатки, выработке некоторых веществ и взаимодействии с иммунной системой. Особенно богата микробиота толстого кишечника, где создаются благоприятные условия для жизни множества бактерий.

Полость рта

Полость рта представляет собой отдельную и очень активную микробную экосистему. Микроорганизмы живут на зубах, языке, слизистых оболочках и дёснах, формируя сложные сообщества. Баланс этой среды влияет не только на здоровье зубов и дёсен, но и на состояние дыхательных путей и пищеварительной системы.

Кожа

На коже микроорганизмы присутствуют как часть защитного барьера. Разные участки кожи создают разные условия: где-то преобладает влажность, где-то сухость или повышенная жирность, поэтому состав микробиоты на коже рук, лица и волосистой части головы может заметно различаться. В норме эти микроорганизмы участвуют в защите кожи и помогают сдерживать рост потенциально опасных видов.

Дыхательные пути и слизистые

Собственные микробные сообщества существуют и на слизистых оболочках дыхательных и репродуктивных путей. Эти микроорганизмы взаимодействуют с иммунной системой и участвуют в поддержании локального баланса среды. Исследования показывают, что изменения состава таких микробных сообществ могут быть связаны с различными воспалительными и инфекционными состояниями.

Состав микробиоты различается у разных людей и постоянно меняется. Причин изменений немало: от стресса и питания до возраста и особенностей окружающей среды. В составе микробиоты выделяют преобладающие группы бактерий. Они образуют значительную часть бактериального сообщества.

Основные бактерии кишечной микробиоты и их функции:

В состав кишечной микробиоты входят многочисленные группы бактерий, которые различаются по распространённости и выполняемым функциям. Ниже представлены наиболее известные и значимые для организма человека.

• Lactobacillus и родственные роды бактерий участвуют в ферментации углеводов и выработке молочной кислоты, помогают поддерживать кислотный баланс среды и сдерживать рост некоторых условно-патогенных микроорганизмов. Представители рода Lactobacillus широко используются в составе пробиотиков. Эти бактерии встречаются в продуктах молочнокислого брожения: йогурте, кефире, квашеных овощах и некоторых ферментированных продуктах на растительной основе. Примеры видов: Lacticaseibacillus rhamnosus, Limosilactobacillus reuteri, Lactiplantibacillus plantarum, Lactobacillus acidophilus.
• Bifidobacterium активно участвуют в переработке пищевых волокон, образовании короткоцепочечных жирных кислот и поддержке иммунной системы, особенно важны в раннем возрасте. Бифидобактерии также широко представлены в составе пробиотиков. Встречаются преимущественно в молочных продуктах, детских пробиотиках, синбиотиках и мультиштаммовых добавках. Примеры видов: Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum subsp. infantis, Bifidobacterium animalis subsp. lactis.
• Bacteroides помогают расщеплять сложные углеводы и растительные компоненты пищи, играют важную роль в обмене веществ и извлечении энергии из еды. Бактерии рода Bacteroides обычно не входят в состав широко распространённых пробиотиков, поскольку их сложно культивировать. Основное внимание следует уделять поддержанию благоприятных условий в кишечнике.
• Faecalibacterium способны вырабатывать бутират — короткоцепочечную жирную кислоту, которая поддерживает клетки кишечника и участвует в противовоспалительных процессах. Бактерии рода Faecalibacterium крайне чувствительны к кислороду, поэтому почти не встречаются в обычных пробиотиках. Поддерживать их численность можно за счет создания благоприятной среды в кишечнике.
• Akkermansia связаны с поддержанием слизистого барьера кишечника и метаболическим здоровьем, поскольку способны взаимодействовать со слизистым слоем кишечной стенки. Представителей рода Akkermansia исследуют как перспективные пробиотические микроорганизмы нового поколения. Однако эти бактерии являются анаэробными, и их сложно культивировать, поэтому в обычных пробиотиках они почти не встречаются. Есть отдельные добавки с Akkermansia muciniphila.

• Совокупность грибов, обитающих в организме человека, называют микобиомом. В небольших количествах грибы могут входить в состав микробиоты кожи, слизистых оболочек и кишечника. Некоторые из них спокойно сосуществуют с другими микроорганизмами, пока экосистема остаётся сбалансированной. Однако при изменении условий среды, например при приёме антибиотиков, воспалении или ослаблении иммунной защиты, отдельные виды грибов могут начать чрезмерно размножаться, например, Candida.
• Виром — совокупность вирусов, присутствующих в организме. Причём речь идёт не только о вирусах, способных заражать человека, но и о бактериофагах — вирусах бактерий. Бактериофаги взаимодействуют с бактериальными сообществами, могут ограничивать рост отдельных видов и тем самым влиять на баланс всей микробной экосистемы.

Современные исследования всё чаще показывают, что микробиом — это не набор отдельных микроорганизмов, а сложная сеть взаимодействий, где бактерии, грибки и вирусы постоянно влияют друг на друга и на организм человека.

Чтобы поддерживать полезные функции микробиоты, её участие в пищеварении и взаимодействии с иммунной системой, рекомендуется придерживаться следующих правил:

• придерживаться сбалансированного и разнообразного рациона с акцентом на пищевые волокна и ферментированные продукты;
• применять лекарственные препараты, особенно антибиотики, только при наличии показаний и по назначению врача;
• использовать эффективные методы управления стрессом;
• соблюдать режим сна и бодрствования с учётом циркадных ритмов;
• формировать привычки, способствующие укреплению здоровья;
• избегать агрессивных очистительных процедур, которые могут нарушить баланс микробиоты;
• минимизировать воздействие токсичных веществ и сократить потребление подсластителей.

Берегите себя и будьте здоровы!