Nature Microbiology: Клетчатка в рационе повышает сопротивляемость инфекциям

Группа бактерий под названием Enterobacteriaceae, включая Klebsiella pneumoniae, Shigella, E.coli и другие, в небольших количествах является частью микробиома здорового кишечника человека.

Но при высоком уровне — например, при усилении воспаления в организме или употреблении загрязненной пищи — эти бактерии могут вызывать болезни и заболевания. В крайних случаях избыток Enterobacteriaceae в кишечнике может быть опасен для жизни.

Исследователи использовали вычислительные подходы, включая искусственный интеллект, чтобы проанализировать состав микробиома кишечника более 12 000 человек из 45 стран мира по образцам их стула. Они обнаружили, что «сигнатура» микробиома человека может предсказать, насколько велика вероятность того, что кишечник человека будет колонизирован Enterobacteriaceae. Результаты совпадают в разных состояниях здоровья и географических регионах.

Исследователи выявили 135 видов микробов, которые обычно встречаются в кишечнике в отсутствие Enterobacteriaceae, вероятно, защищая его от инфекций.

Среди защитных видов микробов кишечника выделяется группа бактерий под названием Faecalibacterium, которые производят полезные соединения, называемые короткоцепочечными жирными кислотами, расщепляя клетчатку в продуктах, которые мы едим. Это, по-видимому, защищает от инфекций, вызываемых различными болезнетворными бактериями семейства Enterobacteriaceae.

Исследователи предполагают, что употребление в пищу большего количества клетчатки будет способствовать росту хороших бактерий и вытеснять плохие, значительно снижая риск заболевания.

В отличие от этого, прием пробиотиков, которые не изменяют непосредственно среду в кишечнике, менее вероятно повлияет на вероятность заражения Enterobacteriaceae.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology.

Наши результаты свидетельствуют о том, что то, что мы едим, потенциально очень важно для контроля вероятности заражения различными бактериями, включая E.coli и Klebsiella pneumoniae, поскольку это изменяет среду в кишечнике, делая ее более враждебной для захватчиков, — сказал доктор Александр Алмейда (на фото), исследователь с факультета ветеринарной медицины Кембриджского университета и старший автор статьи.

Он добавил:

Употребляя клетчатку в таких продуктах, как овощи, бобы и цельное зерно, мы можем обеспечить кишечные бактерии сырьем для производства короткоцепочечных жирных кислот — соединений, которые могут защитить нас от этих патогенных микроорганизмов.

Клебсиелла пневмонии может вызывать пневмонию, менингит и другие инфекции. Тревожный глобальный рост устойчивости к антибиотикам этого бактериального патогена заставил ученых искать новые способы держать его и другие подобные инфекционные бактерии под контролем.

С ростом устойчивости к антибиотикам у нас остается все меньше вариантов лечения. Лучший подход сейчас — предотвратить возникновение инфекций, и мы можем сделать это, сократив возможности этих болезнетворных бактерий процветать в нашем кишечнике, — говорит Алмейда.

Новое понимание взаимодействия микробов в кишечнике

В более ранних исследованиях, направленных на изучение взаимодействия между различными бактериями в нашем кишечнике, использовались мышиные модели. Однако некоторые из новых результатов противоречат предыдущим.

Новое исследование показало, что 172 вида микробов в кишечнике могут сосуществовать с вызывающими заболевания бактериями семейства Enterobacteriaceae. Многие из этих видов функционально схожи с жуками: им нужны те же питательные вещества, чтобы выжить. Ранее считалось, что конкуренция за ресурсы не позволит болезнетворным бактериям закрепиться в кишечнике.

Это имеет важные последствия для лечения: прием пробиотиков, которые конкурируют за те же питательные вещества с плохими бактериями, чтобы попытаться вывести их из организма, не сработает. Исследователи утверждают, что для снижения риска заражения Enterobacteriaceae будет полезнее изменить среду в кишечнике, например, с помощью диеты.

Это исследование подчеркивает важность изучения патогенов не как изолированных сущностей, а в контексте окружающего их микробиома кишечника, — говорит доктор Ци Инь, приглашенный исследователь факультета ветеринарной медицины Кембриджского университета и первый автор доклада.

Ранее ученые спроектировали электронную модель кишечника.

10.01.2025


Подписаться в Telegram



Здоровье

Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель

Ученые создали новое вещество на основе к...

1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома
1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома

В наших клетках только малая часть генетическо...

Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости
Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости

Новое исследование показало, что выписка ...

Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только

Доцент Московского Политеха Егор Мусин разраба...

Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака
Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака

Исследователи из Института биомедицинских...

23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли
23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли

Российские ученые создали крутую модель, котор...

700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак
700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак

Около 700 000 женщин по всей Великобритан...

Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации
Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках
Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках

Химики сделали важное открытие: оказалось, что...

Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться
Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться

Агентство по регулированию лекарств и&nbs...

CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака
CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака

Инженерные иммунные клетки, называемые CAR-T-к...

Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?
Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?

Дезинфекция поверхностей имеет решающее значен...

Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей
Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей

Рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей, И...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN