Бактерии, живущие в наших кишках, играют важную роль в здоровье, и некоторые исследования выявили связь между этнической принадлежностью и составом этих микробных сообществ. Так будут ли врачи будущего назначать пробиотики по этнической принадлежности?

Мы делимся нашим телом с огромным сообществом бактерий. По последним оценкам, в организме человека содержится около 38 триллионов бактериальных клеток и около 30 триллионов клеток человека.

Ученые знают, что это сообщество кишечных бактерий, или микробиоты, играет роль в здоровом пищеварении и иммунной функции. Это стимулировало продажи пробиотиков, которые производители продвигают как увеличение популяций «дружественных» бактерий. Тем не менее, предполагаемая польза для здоровья от этих продуктов остается недоказанной.

Тем не менее, исследования обнаружили сильную связь между определенными видами кишечных бактерий и целым рядом заболеваний, включая ожирение, воспалительные заболевания кишечника (ВЗК) и колоректальный рак.

Фекальные трансплантаты от здоровых людей могут восстанавливать популяции полезных кишечных бактерий и вытеснять болезнетворные виды. Например, они показали многообещающую способность подавлять Clostridium difficile , бактерию, которая может вызывать опасную для жизни диарею и воспаление толстой кишки.

Однако в июне 2019 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) выпустило предупреждение по безопасности о риске развития бактериальных инфекций в результате пересадки фекальной микробиоты.

Есть также некоторые доказательства того, что фекальные трансплантаты могут лечить ряд других расстройств, связанных с нарушениями в микробиоте, включая ВЗК и ожирение, среди других заболеваний.

Этническая связь

Микробиота кишечника каждого человека уникальна, но на нее влияют общие факторы и характеристики, такие как диета, возраст, пол, образ жизни и генетика.

Исследование, проведенное учеными из Университета Вандербильта в Нэшвилле, штат Теннеси, опубликованное в журнале PLoS Biology в 2018 году, показало, что этническая принадлежность человека является лучшим предиктором микробного сообщества в его кишечнике, чем другие переменные, такие как индекс массы тела (ИМТ), возраст и пол.

Другие исследования показывают, что кишечная микробиота имеет связи с различиями в состоянии здоровья между этническими и расовыми группами, такими как увеличение частоты колоректального рака у афро-американцев и увеличение случаев ожирения и диабета 2 типа у мексиканских американцев .

Это повышает интригующую возможность того, что врачи могут приспособить бактериальные сообщества человека — возможно, используя фекальные трансплантаты или пробиотики — в соответствии с их этнической или расовой принадлежностью.

Ученые Университета Вандербильта проанализировали данные на кишечную микрофлору почти 1700 человек из американского Gut Project и Project Human микробиомом , выявляя 12 бактериальных группировок, или таксонов, которые постоянно варьировалась между этническими группами.

«Если вы посмотрите на общие факторы, связанные с различиями в кишечном микробиоме, такие как пол, вес или возраст, вы обнаружите много несоответствий в типах кишечных бактерий», — сказал биолог Сет Борденштейн, старший автор исследования.

«Но когда мы сравниваем различия по самопровозглашенным этническим группам пациентов, мы обнаруживаем стабильные и постоянные признаки присутствия бактерий в кишечнике».

Прецизионные пробиотики

Борденштайн руководит Инициативой Вандербильта по микробиомам, в которой участвуют пять школ и колледжей Вандербильта, занимающиеся изучением микробиома человека: коллективной генетики нашей микробиоты.

Конечная цель этой инициативы заключается в разработке пробиотического лечения как формы точной медицины, адаптированной к генетике, метаболизму и микробиому отдельных людей или групп.

«Вы можете купить пробиотики без рецепта в аптеке, но они вряд ли окажут существенное влияние на ваш микробиом», — сказал Борденштайн. «Они часто получают слишком низкую дозу и могут даже не быть жизнеспособными бактериями. Более того, один размер может не подходить всем».

«Но, проводя больше исследований такого рода, мы можем отследить соответствующие различия и дозы бактерий, которые могут обратить вспять заболевание или предотвратить его развитие».

Большинство бактерий, идентифицированных в исследовании, являются частично наследуемыми. Наследственность — это мера степени, в которой различия между генами людей объясняют различия в их характеристиках или признаках — в данном случае, их микробиоте кишечника.

Исследования в Вандербильте показывают, что самоидентифицируемая этническая принадлежность, которая частично определяется генами человека, унаследованными от родителей, играет роль в типе бактерий, которые живут в их кишках. Это, в свою очередь, может помочь сформировать их влияние на здоровье.

Природа и воспитание

Но люди гораздо больше, чем продукт их генов. Сложное взаимодействие генетических и экологических влияний определяет, кто мы, и отношения между этнической принадлежностью, здоровьем и кишечной микробиотой не являются исключением.

Этническая группа, с которой люди идентифицируют себя, включает в себя не только генетику, но и широкий спектр культурных факторов, включая пищу, которую они ели с детства. Ученые знают, что эти факторы влияют не только на нашу микробиоту кишечника, но и на наше метаболическое здоровье .

Например, исследование, проведенное в 2015 году, показало, что кишечная микробиота мексиканских американцев связана с высоким риском ожирения и диабета 2 типа.

Но важно отметить, что другие факторы окружающей среды и поведения также способствуют этому повышенному риску, включая диету и уровни физической активности.

Картина становится еще более сложной с добавлением социально-экономических воздействий на здоровье, которые неравномерно влияют на различные этнические или расовые группы. К ним относятся доход, возможности получения образования и доступ к здравоохранению.

Вопрос географии

Так какую роль играет этническая принадлежность на самом деле в составе нашей микробиоты и, следовательно, в различиях в состоянии здоровья, которые существуют между различными этническими группами?

Исследование Борденштейна и его коллег охватило всю территорию Соединенных Штатов. Многочисленные региональные различия привносят в анализ множество смешанных переменных.

Исследователи из Амстердамского университета в Нидерландах ограничили эти переменные, сосредоточившись на относительно небольшом географическом регионе.

Они изучили 2084 человека, проживающих в том же городе, которые были определены как принадлежащие к одной из шести этнических групп: марокканская, турецкая, ганская, африканская суринамская, южноазиатская суринамская и голландская.

В 2018 году они сообщили в Nature Medicine, что этническая принадлежность была самым сильным фактором, определяющим различия в кишечной микробиоте. Например, его влияние было более значительным, чем потребление алкоголя, возраст, курение, диета и уровень образования.

Тем не менее, единственный вклад этнической принадлежности в различия между людьми составлял всего 2,5–3% после учета других переменных, таких как диета.

Высоко наследственные бактерии

Исследователи выявили некоторые тонкие различия. Они определили, что голландцы питались относительно высокими концентрациями группы бактерий Christensenellaceae. Напротив, южноазиатские суринамцы имели относительно низкий уровень.

Исследователи описывают Christensenellaceae как высоко наследуемые бактерии, которые имеют ассоциации с большим разнообразием в общей кишечной микробиоте. Ученые связывают их присутствие с несколькими преимуществами для здоровья, включая более низкий ИМТ и меньший риск ВЗК.

Однако ученые до сих пор не уверены в том, как этническая принадлежность лежит в основе ее влияния на микробиом.

В заключение авторы пишут:

«Этническая принадлежность включает в себя множество различных аспектов — генетику, культурные привычки, миграцию (например, социально-экономический статус, медицинское обслуживание и использование антибиотиков, окружение на ранних этапах жизни), — которые все могут способствовать формированию микробиоты кишечника… Хотя влияние генетики, вероятно, низкое (Наследственность 2–8%) по сравнению с факторами окружающей среды, особенно диетой, он может участвовать в создании разнообразных профилей кишечной микробиоты, которые будут дополнительно улучшены окружающей средой».

Согласно этой точке зрения, общее генетическое наследование определенной этнической группы инициирует тонкие различия в их кишечных бактериях. Совместное влияние окружающей среды усиливает эти различия.

Делить дом

Другое исследование, кажется, противоречит этой точке зрения, однако. Это говорит о том, что наша текущая среда оказывает более глубокое влияние на нашу кишечную микробиоту, чем наши гены.

Исследование, опубликованное в журнале Nature в 2018 году, показало, что микробиомы генетически не связанных между собой лиц, живущих в одном домохозяйстве, имеют существенные сходства, в то время как кровные родственники, которые никогда не жили вместе, этого не делают.

Исследователи из Научного института Вейцмана в Реховоте в Израиле проанализировали микробиомы 1046 здоровых людей шести разных этнических групп: ашкенази, североафриканцы, ближневосточные, сефардские, йеменские и смешанного происхождения.

Они обнаружили, что, хотя их генетическое происхождение не оказывало статистически значимого влияния на их микробиомы, более 20% его изменчивости было связано с другими факторами, которые учёные учитывали, включая диету и образ жизни .

Согласно этой линии доказательств, этническая принадлежность сама по себе оказывает лишь незначительное влияние на нашу микробиоту, тогда как такие факторы, как диета и люди, с которыми мы живем, играют гораздо более важную роль.

Казалось бы, это противоречит тому, что врачи выбирают пробиотические препараты в зависимости от этнической принадлежности человека, потому что это не совсем точно. Подлинная прецизионная медицина предполагает индивидуализацию лечения с учетом индивидуальных генетических, микробиотических и жизненных характеристик человека, а не использование его этнической принадлежности в качестве удобного представителя.

Спорная история

Расовая медицина имеет противоречивую недавнюю историю в США.

В 2005 году FDA одобрило первое лекарство на основе расы — комбинацию препаратов под названием BiDil для лечения сердечной недостаточности у чернокожих пациентов. Срок действия патента на БиДил истек в 2020 году.

В то время были некоторые доказательства того, что чернокожие реагировали на это лечение лучше, чем стандартная терапия.

Критики решения утверждали, что его универсальный подход означал, что некоторые чернокожие пациенты могли получать лечение, которое им не помогало, в то время как не чернокожие пациенты могли не иметь доступа к потенциально эффективному лечению.

Джонатан Кан , профессор права в Юридической школе Северо-Восточного университета в Бостоне, штат Массачусетс, и биоэтик Памела Санкар из Университета Пенсильвании утверждают, что решение о разработке BiDil в качестве лекарств на основе расы было больше связано с получением патента, чем Точная медицина.

Последнее заключение в вопросе о том, могут ли этнические пробиотики работать, — это генетическая изменчивость.

Исследования генома показали, что в человеческих популяциях больше генетических различий, чем между ними. Это ставит под сомнение само понятие расы или этнической принадлежности как полезной биологической конструкции.

Это говорит о том, что географическое происхождение не может быть надежным показателем генетической структуры человека, не говоря уже о всех других факторах, влияющих на его здоровье, таких как диета, физические упражнения и виды бактерий, живущих в них.