Исследование 575 человек в Камеруне показало, что наличие кишечных паразитов тесно связано со структурой кишечного микробиома, что говорит о том, что модулирование микробиома поможет снизить риск паразитарных инфекций.
Эксперты считают, что почти четверть населения мира заражена каким-то кишечным паразитом. Люди развивались с паразитическими червями, которые повлияли на генетическое разнообразие людей больше, чем климат, диета, бактерии или вирусы.
Сегодня инфекции ленточных червей остаются относительно распространенными, но в промышленно развитых странах уровень желудочно-кишечных паразитов в целом относительно низок благодаря переходу на работу в более санированных условиях и вдали от почвы.
Однако в сельской местности с более традиционным образом жизни кишечные паразиты остаются частью повседневной жизни. Эффект, который это оказывает на кишечник — и, точнее, сообщество «хороших» бактерий, живущих там — пока неизвестно.
В новом исследовании, появившемся в журнале Genome Biology, ученые из Пенсильванского университета, Пенсильвания, возглавили исследовательскую группу, изучающую связь между паразитами и микробиомом у людей из Камеруна в Центральной Африке.
Они обнаружили, что наличие паразитарной инфекции было тесно связано с составом кишечного микробиома. В некоторых случаях микробиом может прогнозировать наличие кишечных паразитов с точностью до 80%.
Полезные бактерии
Микробиом описывает сообщество микроорганизмов, которые живут внутри и на нашем теле и выполняют фундаментальные функции, такие как защита организма от патогенных микроорганизмов, расщепление пищи и выработка витаминов. Ученые нового исследования изучили связь между этими полезными бактериями и паразитарными инфекциями у 575 человек из Камеруна.
Участники приехали из девяти различных деревень, среди которых образ жизни был различным. Например, скотоводы Мбороро Фулани пасут скот и придерживаются диеты, богатой мясом и молочными продуктами. Напротив, люди Бака и Багиели живут в тропических лесах и являются охотниками-собирателями, в то время как говорящие на языке банту агропасторалисты выращивают сельскохозяйственные культуры и управляют домашним скотом.
В течение 6 месяцев исследователи собирали образцы фекалий и крови участников для оценки бактерий в их кишках. Они также проверили людей на ВИЧ и малярию и других паразитов, которые могут заразить кровь и желудочно-кишечную систему.
Исследователи также изучили микробиомы небольшого числа людей, живущих в городских районах Соединенных Штатов.
В конце исследования они лечили любого, у кого была обнаружена паразитарная инфекция.
Сильный предсказатель
Исследователи обнаружили, что почти 40% участников из Камеруна были заражены более чем одним паразитом. Люди с образом жизни охотника-собирателя чаще всего страдали множественными паразитарными инфекциями.
Наиболее часто встречающимися паразитами были кишечные паразиты, передающиеся через почву, известные как ANTS (Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura и Strongyloides stercoralis).
Когда исследователи объединили анализ паразитов с результатами своих микробиомов, они обнаружили, что могут использовать микробиом человека, чтобы предсказать, инфицированы ли они паразитами ANTS, с точностью около 80%.
«Мы обнаружили, что можем посмотреть на чей-то микробиом и использовать его, чтобы предсказать, был ли у кого-то желудочно-кишечный инфекционный паразит», — Доктор Миган Рубель, ведущий автор
Они также обнаружили, что состав микробиома может с большей точностью предсказать, был ли человек из Камеруна или США, и его тип жизни (например, городской, скотовод или охотник-собиратель).
Микробиомные маркеры
Инфекция паразита была особенно связана с присутствием кишечных бактерий из группы Bacteroidales, которые важны для пищеварения и функционирования иммунной системы. Дополнительная работа показала, что паразитарная инфекция, по-видимому, активирует иммунную систему, перекрывая пути, которые вызывают воспаление.
Хотя еще не ясно, влияют ли паразиты на микробиом или состав микробиома влияет на риск заражения паразитом, эти результаты открывают путь для дальнейших исследований, чтобы ответить на эти вопросы.
Будущие исследования могут, например, посмотреть на изменения в микробиоме с течением времени и объединить эту информацию с более подробными данными о диете.
«Найденные нами маркеры микробиома могут быть полезны для прогнозирования типа имеющихся у вас патогенов или для освещения взаимодействия между микробиомом и иммунной системой», — говорит ведущий автор доктор Рубель.
Доктор Рубель надеется, что в долгосрочной перспективе будет возможно разработать стратегии для модуляции микробиома. Таким образом, ученые могут снизить риск паразитарной инфекции для человека или, по крайней мере, уменьшить вред от нее.
