Interfax-Russia.ru — Ученые выяснили, что бактерия Хеликобактер, которая вызывает гастрит у человека, эволюционирует вместе с ним. Ранее эксперты разработали метод мониторинга ее статуса в организме.
Международная группа ученых, в состав которой вошел эксперт из Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук (КНЦ СО РАН), проанализировала штаммы кишечной бактерии Helicobacter pylori (H. pylori, Хеликобактер пилори) практически со всего мира и выяснила, что ее эволюция тесно связана с эволюцией человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Бактерия Helicobacter pylori сосуществует с человеком уже более 100 тыс. лет. Она провоцирует воспаление слизистой оболочки желудка и может приводить к появлению язвы или даже провоцировать развитие рака. Помимо того, у некоторых людей с хроническим гастритом H. pylori вызывает усиленный аллергический иммунный ответ. По оценкам специалистов, в настоящее время в мире этой бактерией инфицированы около 3,5 млрд человек.
"Специалисты обнаружили, что из-за тесных симбиотических отношений с людьми, бактерии эволюционировали в несколько отдельных географических популяций. Штаммы H. pylori, в зависимости от региона, могут иметь небольшие, но заметные генетические различия", — сообщили в пресс-службе КНЦ СО РАН.
В рамках научной работы исследователи собрали более 1 тыс. штаммов H. pylori из 50 стран мира и проанализировали их полные геномы. На основе этих данных они выделили четыре основных популяции бактерии и 17 субпопуляций, связанных с различными географическими регионами. Например, в России, по данным КНЦ СО РАН, доминирует одна из евразийских субпопуляций. Она же отмечена в Турции, Польше, Литве, Латвии и Германии.
"Тесная связь между людьми и H. pylori возникла на заре существования нашего вида и представляет собой уникальную историю совместной эволюции. Наша задача состоит в том, чтобы понять последствия этой тысячелетней совместной эволюции для здоровья человека", — сказал один из соавторов исследования, заведующий клиническим отделением Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера КНЦ СО РАН, профессор Владислав Цуканов.
Однако для этого, как отметил ученый, необходимы дополнительные исследования, поскольку на текущем этапе специалистам в рамках их научной работы удалось охватить не все регионы и человеческие популяции.
"(…) Получение лучшего охвата геномов этой бактерии из Южной и Центральной Азии, а также более широкое представительство из России имеет решающее значение. Дополнительные образцы не только дадут более глубокое понимание развития, но также могут пролить свет на возможность обнаружения новых субпопуляций", — сказал Цуканов.
Помимо этого, по словам профессора, более масштабное исследование позволит выявить особенности бактерий, определяющих патогенность для человека, и разработать новые методы борьбы с бактериальными инфекциями и повышения эффективности использования антибиотиков.
Ранее сотрудники Красноярского научного центра СО РАН оценили реакцию антител в отношении бактерии H. pylori в плазме крови у пациентов с разными типами хронического гастрита. Всего в исследовании приняли участие 124 человека. Результаты научной работы опубликованы в журнале Biomedicines.
"Специалисты обнаружили, что некоторые антитела доминировали в образцах плазмы крови как ответ на инфекцию. Например, у пациентов с обычным хроническим гастритом и хроническим гастритом атрофического типа была повышена концентрация иммуноглобулинов класса G. Появление таких антител может указывать на обширную иммунореакцию, вызванную инфекцией H. pylori", - пояснили в научном центре.
При этом у пациентов с аллергическим хроническим гастритом наоборот отмечалось уменьшение иммуноглобулинов, но при этом ученые обнаружили увеличение количества соединений, образующихся после окисления жиров, а также снижение активности всех ферментов.
По мнению специалистов, это говорит о неполноценной работе иммунитета и даже о возможности иммунодефицитного состояния. Так, снижение иммунного ответа приводит к активации инфекции H. pylori, которая вызывает ухудшение состояния пациента и развитие болезни. Таким образом, как полагают исследователи, иммуноглобулины класса G можно использовать как высокоточный, простой и неинвазивный метод мониторинга статуса инфекции H. pylori.
"Инфицирование H. pylori может быть ключевым фактором возникновения и развития хронического гастрита, поскольку она является патогенной бактерией, способной прикрепляться к слизистой оболочке желудка и провоцировать хронические воспалительные процессы. Таким образом, начало и дальнейшее прогрессирование хронического гастрита связано с этой инфекцией. Поэтому для уменьшения рисков необходимо ликвидировать иммунное воспаление, которое уменьшится после лечения бактерии H. pylori", — пояснила заведующая лабораторией клинической патофизиологии Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера КНЦ СО РАН Ольга Смирнова.
Она уточнила, что в ходе исследования наличие хеликобактерной инфекции было подтверждено не менее чем у 80% пациентов с разными формами гастрита.
"Наличие этой бактерии у пациентов с аллергическим хроническим гастритом выявлялось более чем в 90% случаев", — добавила она.
В свою очередь ученые университета ИТМО (Санкт-Петербург) разработали систему для обнаружения бактерий Helicobacter pylori.
"Технология по принципу работы похожа на распространенные дыхательные тесты: система анализирует состав выдыхаемого человеком воздуха. Но в сравнении с аналогами ее точность близка к 100%", — сообщили в пресс-службе вуза.
Состав выдыхаемого воздуха может изменяться в зависимости от пола, возраста, привычек и особенностей пищевого поведения человека, поэтому из-за большого количества факторов тесты нередко дают сбой.
Разработанная система диагностики основана на рамановской спектроскопии, что позволяет узнать характеристики веществ по взаимодействию молекул со светом. Она включает газоанализатор — из лазера, кюветы (закрытой емкости для пробы), приемника излучения, систем охлаждения и блока питания — и программное обеспечение.
"Большинство приборов, которые используют для не инвазивной диагностики кишечно-желудочных заболеваний, — зарубежного производства. Мы же предложили технологию на основе отечественных компонентов, которая к тому же превосходит аналоги по точности", — цитирует пресс-служба руководителя лаборатории оптоэлектронного обеспечения киберфизических систем ИТМО Владимира Виткина.
Для проверки исследователи провели 7 тыс. измерений на газовых смесях, которые предоставил Всероссийский научно-исследовательский институт (НИИ) метрологии им. Менделеева.
Следующим шагом станут доклинические и клинические исследования, а также тестирование системы на реальных образцах. Ученые ожидают, что в будущем технологию можно будет адаптировать под диагностику других болезней: диабета, рака легких, астмы и туберкулеза.
