Исследование расширяет знания о разнообразии кишечных вирусов у здоровых младенцев

Вирусы обычно связаны с болезнью. Но наши тела полны как бактерий, так и вирусов, которые постоянно размножаются и взаимодействуют друг с другом в нашем желудочно-кишечном тракте. Хотя мы десятилетиями знали, что кишечные бактерии у маленьких детей жизненно важны для защиты их от хронических заболеваний в более позднем возрасте, наши знания о множестве обнаруженных там вирусов минимальны.

Несколько лет назад это натолкнуло профессора Копенгагенского университета Денниса Сандриса Нильсена на мысль более глубоко изучить этот вопрос. В результате группа исследователей из COPSAC (Копенгагенские проспективные исследования астмы у детей) и Департамента пищевых наук Калифорнийского университета в области здравоохранения, среди прочих, провела пять лет, изучая и картируя содержимое подгузников 647 здоровых датских годовалых детей.

«Мы обнаружили исключительное количество неизвестных вирусов в фекалиях этих младенцев. Не просто тысячи новых видов вирусов, но, к нашему удивлению, вирусы представляли более 200 семейств еще не описанных вирусов. Это означает, что с самого начала В жизни здоровые дети сталкиваются с чрезвычайно разнообразными кишечными вирусами, которые, вероятно, оказывают большое влияние на развитие у них различных заболеваний в более позднем возрасте», — говорит профессор Деннис Сандрис Нильсен из Департамента пищевых наук, старший автор исследования. исследовательская работа об исследовании, опубликованная в настоящее время в Природная микробиология.

Исследователи обнаружили и нанесли на карту в общей сложности 10 000 видов вирусов в фекалиях детей — это число в десять раз больше, чем количество видов бактерий у тех же детей. Эти виды вирусов распределены по 248 различным вирусным семействам, из которых ранее были известны только 16. Исследователи назвали оставшиеся 232 неизвестных вирусных семейства в честь детей, чьи подгузники сделали исследование возможным. В результате новые вирусные семейства включают такие имена, как Сильвестрвирусы, ригморвирусы и Тристанвирусы.

Бактериальные вирусы — наши союзники

Впервые был составлен такой систематический обзор разнообразия кишечных вирусов. Это обеспечивает совершенно новую основу для открытия важности вирусов для нашего микробиома и развития иммунной системы. Наша гипотеза состоит в том, что, поскольку иммунная система еще не научилась отделять зерна от плевел в возрасте одного года, возникает чрезвычайно большое видовое разнообразие кишечных вирусов, которые, вероятно, необходимы для защиты от хронических заболеваний, таких как астма и диабет в более позднем возрасте. в жизни».

Шираз Шах, первый автор и старший научный сотрудник COPSAC

Девяносто процентов вирусов, обнаруженных исследователями, являются бактериальными вирусами, известными как бактериофаги. Эти вирусы имеют бактерии в качестве хозяев и не атакуют собственные клетки детей, а это означает, что они не вызывают заболевания. Гипотеза состоит в том, что бактериофаги в первую очередь служат союзниками:

«Мы исходим из предположения, что бактериофаги в значительной степени ответственны за формирование бактериальных сообществ и их функции в нашей кишечной системе. Некоторые бактериофаги могут наделять бактерию-хозяина свойствами, которые делают ее более конкурентоспособной, путем интеграции собственного генома в геном бактерии. это происходит, бактериофаг может затем увеличить способность бактерии поглощать, например, различные углеводы, тем самым позволяя бактериям усваивать больше вещей», — объясняет Деннис Сандрис Нильсен, который продолжает:

«Также кажется, что бактериофаги помогают поддерживать баланс кишечного микробиома, контролируя отдельные бактериальные популяции, что гарантирует, что в экосистеме не слишком много отдельных видов бактерий. Это немного похоже на популяции львов и газелей в саванне».

Шираз Шах добавляет:

«Раньше исследовательское сообщество в основном сосредоточивалось на роли бактерий в отношении здоровья и болезней. Но вирусы — это третья часть стула, и нам нужно больше узнать о них. Вирусы, бактерии и иммунная система, скорее всего, взаимодействуют и влияют друг друга в некотором балансе. Любой дисбаланс в этих отношениях, скорее всего, увеличивает риск хронического заболевания».

Остальные десять процентов вирусов, обнаруженных у детей, являются эукариотическими, то есть используют клетки человека в качестве хозяев. Это могут быть как друзья, так и враги для нас:

«Наводит на размышления тот факт, что все дети бегают с 10-20 типами этих вирусов, поражающих клетки человека. Таким образом, происходит постоянная вирусная инфекция, от которой они, по-видимому, не заболевают. Мы просто очень мало знаем о что на самом деле в игре. Я предполагаю, что они важны для обучения нашей иммунной системы распознавать инфекции позже. Но также может быть, что они являются фактором риска для болезней, которые нам еще предстоит открыть», — говорит Деннис Сандрис Нильсен.

Может играть важную роль при воспалительных заболеваниях

Исследователям еще предстоит выяснить, откуда берутся многие вирусы у годовалых детей. Их лучший ответ на данный момент — это окружающая среда:

«Наш кишечник стерилен, пока мы не рождаемся. Во время родов мы подвергаемся воздействию бактерий от матери и окружающей среды. Вполне вероятно, что некоторые из первых вирусов приходят вместе с этими первоначальными бактериями, в то время как многие другие заносятся позже через грязные пальцы. домашние животные, грязь, которую дети кладут себе в рот, и другие вещи в окружающей среде», — говорит Деннис Сандрис Нильсен.

Как указывает Шираз Шах, вся область исследований говорит об огромной глобальной проблеме здравоохранения:

«Многие исследования показывают, что большинство известных нам хронических заболеваний — от артрита до депрессии — имеют воспалительный компонент. То есть иммунная система не работает должным образом — возможно, потому, что она не работала. Если мы узнаем больше о роли, которую бактерии и вирусы играют в хорошо обученной иммунной системе, мы надеемся, что сможем избежать многих хронических заболеваний, от которых сегодня страдает так много людей».

Исследовательские группы начали изучать роль кишечных вирусов в отношении ряда различных заболеваний, возникающих в детстве, таких как астма и СДВГ.