Для защиты от колонизации микроорганизмами-патогенами необходим разнообразный микробиом с ключевыми симбионтами.
Микробиом кишечника человека играет важную роль в ограничении способности патогенов колонизировать организм хозяина (колонизационная резистентность), но до последнего времени не были известны закономерности, которые позволяют реализовать защитные свойства бактериальных сообществ.
Ответ на этот вопрос пытались получить в исследовании с использованием двух значимых бактериальных патогенов: Klebsiella pneumoniae и Salmonella enterica serovar typhimurium. В ходе работы изучали колонизационную резистентность, которую обеспечивают бактериями-симбионтами как по отдельности, так и в комбинациях. Основной целью исследования стало выявление общих закономерностей, лежащих в основе колонизационной резистентности. Работу проводили, используя как анализы in vitro, так и работу in vivo с гнотобиотическими («безмикробными») мышами.
In vitro были культивированы 100 отдельных симбионтов кишечника человека совместно с K. pneumoniae, а затем с S. typhimurium. Оказалось, что даже самые «успешные» виды по отдельности не обеспечивали достаточную защиту от патогенов. Когда же симбионты культивировали группами до 50 видов, рост патогенов подавлялся. Та же картина наблюдалась и при колонизации гнотобиотических мышей симбионтами с последующим заражением животных патогеном.
Устойчивость к колонизации также зависела от присутствия определенных видов, даже в случаях, если эти виды сами по себе обеспечивали слабую защиту. Это было показано как in vitro, так и in vivo.
Сейчас одним из механизмов колонизационной резистентности признана способность некоторых сообществ блокировать рост патогена, потребляя питательные вещества, необходимые ему. При этом на потребление нутриентов влияет как разнообразие, так и присутствие определенных видов симбионтов, ориентированных на ключевые для патогенов нутриенты.
Исследователи сделали вывод о том, что большее разнообразие микробиома может улучшить защиту от колонизации патогенами. Устойчивость к колонизации является коллективным свойством сообществ микробиома: один штамм защищает только в сочетании с другими. При этом для повышения уровня защиты от патогенов ключевое значение имеет совпадение профилей использования питательных веществ сообществом и патогеном.
Источник:https://www.ajmc.com/view/treatment-modification-after-initiating-second-line-medication-for-type-2-diabetes
