Групата бактерии, наречена Enterobacteriaceae, включваща Klebsiella pneumoniae, Shigella, E.coli и други, присъства в ниски нива като част от здравия човешки чревен микробиом. Но при високи нива - причинени например от повишено възпаление в организма или от консумация на замърсена храна - тези бактерии могат да причинят заболявания и болести. В екстремни случаи твърде голямото количество Enterobacteriaceae в червата може да бъде животозастрашаващо.
Изследователите са използвали изчислителни подходи, включително изкуствен интелект, за да анализират състава на чревния микробиом на над 12 000 души от 45 държави въз основа на техните проби от изпражнения. Те са установили, че „подписът“ на микробиома на даден човек може да предскаже дали е вероятно червата му да бъдат колонизирани от Enterobacteriaceae. Резултатите са последователни при различни здравословни състояния и географски местоположения.
Изследователите идентифицират 135 вида чревни микроби, които често се срещат в отсъствието на Enterobacteriaceae, като вероятно предпазват от инфекции.
Сред защитните чревни видове се открояват група бактерии, наречени Faecalibacterium, които произвеждат полезни съединения, наречени късоверижни мастни киселини, като разграждат фибрите в храните, които приемаме. Изглежда, че това предпазва от инфекции, причинени от редица болестотворни бактерии от род Enterobacteriaceae.
Изследователите предполагат, че приемът на повече фибри в храната ни ще подпомогне растежа на добрите бактерии и ще измести лошите, за да намали значително риска от заболявания.
За разлика от тях приемът на пробиотици - които не променят пряко средата в червата - е по-малко вероятно да повлияе на вероятността от инфекция с Enterobacteriaceae.
Резултатите са публикувани днес в списание Nature Microbiology.
„Резултатите ни показват, че това, което ядем, е потенциално много важно за контролиране на вероятността от инфектиране с редица бактерии, включително E.coli и Klebsiella pneumoniae, тъй като това променя средата в червата ни, за да я направи по-враждебна към нашествениците“, казва д-р Александър Алмейда, изследовател от Катедрата по ветеринарна медицина към Университета в Кеймбридж и старши автор на статията.
Той добави: „Като консумираме фибри в храни като зеленчуци, боб и пълнозърнести храни, можем да осигурим на чревните си бактерии суровина за производството на късоверижни мастни киселини - съединения, които могат да ни предпазят от тези патогенни микроорганизми.“
Klebsiella pneumonia може да причини пневмония, менингит и други инфекции. Тревожното нарастване на резистентността към антибиотици на този бактериален патоген в световен мащаб накара учените да търсят нови начини да държат под контрол него и други подобни инфекциозни бактерии.
„При по-високите нива на антибиотична резистентност имаме на разположение по-малко възможности за лечение. Най-добрият подход сега е да предотвратим появата на инфекции на първо място, а това можем да направим, като намалим възможностите на тези болестотворни бактерии да виреят в червата ни“, казва Алмейда.
Ново разбиране за взаимодействието между чревните микроби
В по-ранни изследвания за разбиране на взаимодействията между различните бактерии в червата ни са използвани модели на мишки. Но някои от тези нови резултати са в противоречие с предишни открития.
Новото проучване разкрива, че 172 вида чревни микроби могат да съществуват съвместно с причиняващите заболявания бактерии от род Enterobacteriaceae. Много от тези видове са функционално сходни с буболечките: те се нуждаят от същите хранителни вещества, за да оцелеят. Досега се смяташе, че конкуренцията за ресурси ще попречи на болестотворните бактерии да се установят в червата.
Това има важни последици за лечението: приемането на пробиотици, които се конкурират за едни и същи хранителни вещества с лошите бактерии, за да се опитат да ги прогонят, няма да даде резултат. Изследователите твърдят, че ще бъде по-полезно да се промени средата в червата, например чрез диета, за да се намали рискът от инфекция с Enterobacteriaceae.
„Това проучване подчертава значението на изучаването на патогените не като изолирани единици, а в контекста на заобикалящия ги чревен микробиом“, казва д-р Ки Ин, гостуващ изследовател в катедрата по ветеринарна медицина на Университета в Кеймбридж и първи автор на доклада.
