Владимир Колчин - Микробиом. Зачем микробы живут в человеке?

С помощью современных аналитических аппаратов-секвенаторов учёные могут определять ту или иную последовательность ДНК микробного сообщества. При этом учёные могут определять удельный вес этого микробного сообщества в общем микробиоме человека, а также учёные определяют «географическое местонахождение» данной популяции микробов.

Таким образом происходит идентификация и подсчёт микробов разных видов в общем микробиоме человека. Сам метод и его качество «подсчёта микробов» в микробиоме человека развивается с годами. И возможно уже скоро мы будем видеть полную картину микробиома человека. Раньше мы говорили о подсчёте микробов в кишечнике (Gut Microbiome), потом стали считывать микробов в других органах человека, включая кожу человека (Skin Microbiome). Сегодня наши возможности дошли до самого невозможного: мы способны сделать подсчёт и определение микробов вокруг человеческого тела (Humans Microbial Cloud), подсчёт микробов облака человека.

Главная мысль 03: Микробные пробы берутся с одного и того же места несколько раз с заданным интервалом времени. Получая количественные значения микробного присутствия в разное время, мы можем выстраивать графики развития процесса микробного обсеменения.

"Вы находитесь в микробном облаке другого человека в тот момент, когда пожимаете друг другу руки", – говорит Джеймс Медоу из Университета штата Орегон. Именно под его руководством группа учёных впервые произвела эксперименты по обнаружению, и подсчёту микробов, летающих вокруг тела человека. Человеческое тело постоянно окружают микробы. Речь идёт в первую очередь о родных микробах человека, образующих вокруг его тела микробную ауру. Группа учёных, которая впервые экспериментально установила факт наличия назвала эту ауру как «humans microbial clouds» (микробное облако человека). Результаты практических экспериментов были получены в Орегонском университете в 2011–2013 годах. Группу молодых учёных тогда возглавил профессор Джеймс Медоу. Группа сначала решила выяснить, какие микроорганизмы обитают непосредственно на теле и вокруг человеческого тела.

Эксперимент № 1.В первом декабрьском эксперименте приняли участие 3 человека и во втором апрельском эксперименте приняли участие 8 человек. Это были молодые люди в возрасте от 22 до 30 лет. Каждый из участников до начала эксперимента не принимал никаких лекарственных препаратов, конечно же могущих повлиять на микробную картину. Во время опыта человек находился в изолированной комнате только со своими родными микробами. Воздух в комнату поступал из соседних помещений или с улицы. Подчеркнём, что воздух предварительно не был дезинфицирован, а только пропущен через очистительные установки и лёгкие фильтры. Циркуляцию воздуха проводил кондиционер. Температура воздуха в комнате поддерживалась на уровне +22 0– +25 0по Цельсию. А влажность воздуха составляла до 45 %. Во время первого декабрьского эксперимента каждый человек находился в комнате один, по следующей схеме: 240 минут – небольшой перерыв – 120 минут.

Целью первого эксперимента была следующая и состояла из двух задач:

1) оставляет ли человек после себя микробный след;

2) сколько времени сохраняется этот след в воздухе после того, как человек покинул помещение.

Результаты проб воздуха и смывы показали: каждый человек окружён своеобразным облаком из микробов, которое остаётся в комнате в течение 4-х часов после того, как человек вышел из помещения. Этот факт относился к помещению с циркулирующим воздухом. Основными микробами, из которых состояли облака в этом эксперименте, оказались: стафилококки, стрептококки, лактобациллы, пропионово-кислые бактерии, пептострептококки и бифидобактерии. Экспериментаторы заметили, что по составу микробного следа можно было определить пол человека. Так, например за единственной в группе женщиной тянулся след с повышенным содержанием лактобактерий. Это были результаты первого декабрьского эксперимента.

Эксперимент № 2.После первого эксперимента у группы Джеймса Мёдоу появилось новое желание. И поэтому в 2013 году был проведён второй апрельский эксперимент. Целью которого стало выяснение того, на сколько каждое облако индивидуально? Во втором эксперименте участвовало 8 человек. В результате в каждом из восьми случаев исследователи могли идентифицировать микробный след каждого участника. Учёные пришли к выводу, что микробы, содержащиеся в воздухе, были характерными и одинаковыми. Но вот соотношение их для каждого участника было абсолютно разным. В ходе второго апрельского эксперимента человек находился в комнате один, по схеме: 90 минут – перерыв – 90 минут – перерыв – 90 минут. Каждый раз, когда человек покидал помещение, учёные входили туда в стерильной одежде и брали пробу воздуха и делали смывы с поверхностей пола, стен и мебели. Всего было собрано 312 проб, в которых исследователи смогли идентифицировать несколько тысяч видов бактерий и более 14 миллионов их разных комбинаций.