…С тех пор, как биологию стали разрабатывать в свете эволюционной теории, в области органической природы также начали исчезать одна за другой застывшие разграничительные линии классификации; с каждым днем множатся почти не поддающиеся классификации промежуточные звенья, более точное исследование перебрасывает организмы из одного класса в другой, и отличительные признаки, ставшие почти символом веры, теряют свое безусловное значение…
Ф. Энгельс. Анти-Дюринг
За последние 50 лет научным сообществом накоплены обширные данные о составе, количестве, функциях и особенностях жизнедеятельности микроорганизмов в симбиозе с организмом человека. Но с развитием молекулярно-биологических, генетических, метаболомных методов исследования представления о роли микроорганизмов в поддержании здоровья и развитии патологических состояний претерпели кардинальные изменения.
В настоящее время уже не подлежит сомнению, что микробиота и человеческий организм — это сложный, взаимосвязанный на физическом, генетическом, метаболическом уровнях макроорганизм, его благополучие зависит от множества факторов, определяющим из которых является состояние микробиоты, поскольку количество микроорганизмов, населяющих различные органы и системы, в десятки раз превышает количество собственных клеток взрослого человека.
Микроорганизмы, расселяясь по различным органам и системам макроорганизма, занимают экологические ниши, которые наилучшим образом соответствуют их питательным потребностям. Это позволяет им, во-первых, минимизировать или избежать конкуренции за пищевые ресурсы, во-вторых, вступать в симбиотические отношения путем обмена метаболитами и сигнальными молекулами. Микробиота человека имеет индивидуальный характер как на родовом, видовом, так и на штаммовом уровнях. Индивидуальные различия в составе микробиоты могут быть колоссальными, более чем в 2000 раз, однако ни гены микроорганизмов, ни их видовая принадлежность не отвечают за негативные и позитивные эффекты микроорганизмов на организм хозяина; это делают различные низкомолекулярные продукты микробного происхождения.
Взаимоотношения между организмом хозяина и его микробиотой регулируются путем взаимного постоянно протекающего обмена сигнальной информацией [1, 2], в первую очередь за счет продуцирования резидентными микроорганизмами КЖК, оксида азота, глутамата, β-аланина, ГАМК, биотина, поверхностных белков, пептидов, полисахаридов, лектинов, пептидогликанов, липотейхоевой кислоты, гликопептидов, флагеллинов и их комплексов, липополисахаридов и других низкомолекулярных соединений, способных модифицировать рост, регенерацию и апоптоз кишечных эпителиальных и иммунных клеток, моторику, ферментативную активность и структуру слизистой кишечника, структуру Toll- и других рецепторов, индуцировать синтез регуляторных сигналов, антимикробных пептидов, усиливать или ингибировать васкуляризацию кишечника, активность рецепторов в кишечной нервной системе, предотвращать и восстанавливать повреждения слизистой, проницаемость кишечного барьера [3]. Тем самым нормальная микробиота участвует практически во всех жизненно важных процессах и функциях макроорганизма. Участие микробиоты осуществляется путем внутриклеточных (фагоцитоз, эндоцитоз и др.); дистанционных («сигнальные молекулы») и контактных взаимодействий. При внутриклеточных взаимодействиях происходит обмен клеточным материалом, в результате эпителиальные клетки приобретают бактериальные антигены. Контактные взаимодействия на поверхности эпителия осуществляются через образраспознающие рецепторы, реагирующие на соответствующие лиганды микроорганизмов, в результате происходит регуляция неспецифической резистентности и специфических иммунных ответов. Кстати, механизмы контактных взаимодействий до сих пор слабо изучены и мало обсуждаются в научном сообществе, а между тем без полного их понимания сложно представить в полном объеме патогенез различных заболеваний.
Метаболиты и компоненты бактериальных клеток служат регуляторами, медиаторами и сигнальными молекулами, обеспечивая дистанционные взаимодействия между микробиотой и макроорганизмом. Низкомолекулярные соединения микробного происхождения всегда присутствуют в биологических жидкостях здорового и больного человека; они активируют, ингибируют или индифферентны в отношении различных клеток. Нарушение гомеостаза этих молекул может стать одним из патогенетических звеньев развития и прогрессирования многих состояний, включая и преждевременное старение. Несомненно, что нормальная функциональная активность микробиоты и постоянство кишечного гомеостаза являются прерогативой нормального физиологического состояния макроорганизма.
Однако современная реальность изобилует факторами и агентами, способными вызывать дисбаланс микробной экологии человека: и такими очевидными, как инфекции, погрешности в диете, чрезмерное употребление алкоголя, прием антибиотиков, загрязнение окружающей среды, и менее очевидными, но крайне значимыми, как нарушение вертикального и горизонтального переноса микробиоты у детей раннего возраста, искусственное вскармливание, возраст старше 60–75 лет, стрессовые ситуации, прием антигистаминных, ноотропных лекарственных средств и т.п.
Примерно до 90-х гг. прошлого века количественный и качественный дисбиоз рассматривался как в качестве причины развития заболеваний, так и в качестве терапевтической цели. Внимание ученых и клиницистов концентрировалось на определении конкретных групп, видов и штаммов микроорганизмов, которые можно было бы использовать в лечебных целях.
В настоящее время понимание сути метаболического (регуляторного) дисбиоза помогает иначе взглянуть на патогенез многих заболеваний, причем не только гастроэнтерологических (кишечных инфекций, СРК, ВЗК, ДБ, целиакии, рака, непереносимости пищи, аллергии, заболеваний печени и поджелудочной железы, ожирения, метаболических расстройств), но и, казалось бы, таких далеких от кишечной микробиоты и органов пищеварения, как гематологические, мочеполовые, кардиологические, ревматологические, неврологические и нейропсихиатрические [4].