Будущее медицины вращается вокруг кишечника: революция микробиома

Познакомьтесь с нашими новыми пациентами!

Мы их не видим, но триллионы, а возможно, квадриллионы организмов каждый день приходят к нам на приём и уходят. Они голодны, загадочны, ориентированы на сообщество и очень-очень малы.

Это микробы, живущие в кишечнике наших нынешних пациентов.

Скоро мы будем назначать лекарства не только людям, но и этим микробам.

Соруководитель профилактической кардиологии и реабилитации Cleveland Clinic и директор Центра микробиома и здоровья человека доктор Stanley Hazen говорит: «В будущем в наших аптечках будут не только лекарства вроде статинов, лечащие нас самих, но и таблетки, воздействующие на фермент наших микробов и приносящие пользу при хроническом заболевании».

Микроскопические гости: роль кишечного микробиома

Триллионы микробов в нашем кишечнике расщепляют пищу и образуют метаболиты. Они могут влиять на здоровье положительно или отрицательно.

В частности, последние исследования связывают кишечный микробиом с

• диабетом,
• сердечно-сосудистыми заболеваниями,
• болезнями печени,
• ожирением,
• гипертензией,
• неврологическими расстройствами,
• депрессией и
• раком, а также многими другими серьёзными заболеваниями.

Разрабатываемое в лаборатории доктора Stanley Hazen лечение направлено на маркер сердечно-сосудистых заболеваний и хронической болезни почек — метаболит триметиламин-N-оксид (TMAO). Оно призвано снижать риск этих заболеваний, препятствуя образованию TMAO, и приближается к клиническим исследованиям препарата.

СВЯЗАННЫЕ ТЕМЫ:

• Как микробиом влияет на успех лечения рака?
• Как микробиота меняется с возрастом и при заболеваниях и почему это важно?

Влияние кишечных метаболитов на здоровье

Среди тысяч метаболитов кишечных микробов некоторые играют важнейшую роль в здоровье. Вот примеры:

• Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA): кишечные бактерии продукты с клетчаткой ферментируют с образованием короткоцепочечных жирных кислот, таких как ацетат, пропионат и бутират. Регулируя аппетит, расход энергии и окисление жиров, они защищают от ожирения, диабета и других заболеваний. В частности, бутират поддерживает целостность кишечной стенки, уменьшает воспаление и обладает противоопухолевым действием.

• TMAO и фенилацетилглутамин: особенно при употреблении животных белков, например красного мяса, яиц и молочных продуктов, некоторые кишечные бактерии превращают содержащиеся в них холин и L-карнитин в TMAO. Исследования показывают тесную связь TMAO с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Фенилацетилглутамин может повышать риск сердечных событий у пациентов с сердечной недостаточностью.

• Метаболиты триптофана: кишечные бактерии могут превращать триптофан в такие нейромедиаторы, как серотонин и мелатонин. Эти метаболиты, влияя на работу оси «кишечник — мозг», могут вызывать расстройства настроения или способствовать развитию разных неврологических заболеваний.

• Побочные продукты желчных кислот: кишечные микробы расщепляют желчные кислоты с образованием соединений, влияющих на воспаление и иммунные функции. Предполагается, что микробы, расщепляющие кортикостероидные гормоны, могут влиять на риск послеродовой депрессии.

Медицинское будущее микробиома

Прогресс исследований микробиома открывает революционную эпоху понимания влияния этих крошечных организмов на здоровье. В будущем модели искусственного интеллекта (AI) смогут по рациону, условиям жизни и другим данным предсказывать состав кишечного микробиома. Достижения метаболомики и биоинформатики также позволят врачам индивидуализировать лечение.

Например, при недостатке определённых метаболитов возможны диетические или пробиотические подходы для усиления их синтеза. Хотя добавки бутирата уже продаются, нужны дополнительные исследования. Некоторые работы, однако, показывают, что добавки клетчатки, повышающие выработку бутирата, могут снижать артериальное давление.

Индивидуальная терапия микробиома

Самый простой рекомендуемый шаг для здоровья кишечника — повысить разнообразие питания. Фрукты, овощи, бобовые и орехи увеличивают разнообразие микробов и способствуют выработке полезных метаболитов. Кроме того, ферментированные продукты могут повышать разнообразие микробиома и содержать поддерживающие здоровье постбиотики.

Но в отношении пробиотических добавок наука пока не пришла к однозначному выводу. Хотя некоторые бактерии полезны при отдельных заболеваниях, добавки действуют на людей неодинаково. Поэтому в будущем большое значение будут иметь индивидуальные методы лечения на основе микробиома.

На пороге новой эпохи

Исследования кишечного микробиома открывают новую эпоху современной медицины. В будущем важную роль в диагностике и лечении будет играть не только генетика человека, но и его кишечный микробиом. Производимые им метаболиты, подобно инсулину, станут считаться новыми гормонами, регулирующими функции организма человека.

Таким образом, достижения исследований микробиома будут формировать будущее медицины и позволят глубже понять важнейшую роль кишечника в здоровье.